DE1058854B - Daempfungsvorrichtung fuer Stoesse grosser Amplitude fuer die Achsaufhaengung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung* bezieht sich auf Dämpfungsvorrichtungen für Stöße großer Amplitude für die Achsaufhängung von Fahrzeugen, bei denen für jedes Rad ein am Fahrgestell befestigter Aufhängungszylinder, dessen Kolbenstange am Radträger angelenkt ist, ein ölpneumatischer, mit dem Zylinder verbundener Block und für jede Achse eine Verbindung zwischen den beiden Zylindern vorgesehen sind.

Bei Kraftwagen, insbesondere solchen mit sehr weichen Aufhängungen, wie sie immer in Gebrauch kommen, ist das Abfangen sehr heftiger Stöße oder die Dämpfung der durch starke Unregelmäßigkeiten der Fahrbahn, wie z. B. durch scharf gewölbte Bodenwellen oder Bodenrinnen, entstehenden Schwingungen ein schwierig zu lösendes Problem. Jedesmal wenn die Fahrbahn derart verformt ist, daß sich daraus Verschiebungen des aufgehängten Fahrzeugteiles ergeben, die größer sind, als es die Aufhängung zuläßt, erfahren die aufgehängten und die nicht aufgehängten Fahrzeugteile Stöße, die man durch elastische Widerlager aufzufangen versucht. Diese Widerlager absorbieren aber nur einen begrenzten Teil der Energie und verwandeln den größten Teil in einen Rückprall.

Eine ähnliche Erscheinung tritt auf, wenn bei nur kurze Zeit andauernden Deformierungen kleine Stöße auf die dem Widerlager benachbarte Zone übertragen werden, was beispielsweise bei überhöhten Kurven der Fall ist, in denen die Aufhängung weniger wirksam ist als bei normal auftretenden Fahrbahn-Unregelmäß igkeiten.

Man hat bereits vorgeschlagen, ein regelbares Flüssigkeitsbremsorgan in eine Verbindungsleitung der beiden hydraulischen Dämpfer ein und desselben Radsatzes einzuschalten. Man hat ferner vorgeschlagen, bei einer ölpneumatischen Aufhängung die Chargenverluste während des im entgegengesetzten Sinne zwischen den untereinander und mit einem Druckspeicher verbundenen Dämpfern erfolgenden Flüssigkeitstransports dazu auszunutzen, eine Einrichtung in Gang zu setzen, die dem einen oder dem anderen dieser Flüssigkeitstransporte entgegenwirkt. Man hat ferner vorgeschlagen, die zu übertragende Flüssigkeit über Kanäle abnehmenden Querschnitts oder konstanten Querschnitts und abnehmender Länge abfließen zu lassen, um die Wirkung der hydropneümatischen Dämpfer zu vermindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das übliche elastische Widerlager durch ein solches, das Dehnungsstöße oberhalb eines festgelegten Wertes aufzunehmen vermag, zu ersetzen.

Gemäß der Erfindung weist jeder Aufhängungszylinder eine kalibrierte Bohrung auf, in der sich der IColben der Aufhängung verschiebt und die von mindestens zwei Öffnungen durchbrochen ist, von denen

Dämpfungsvorrichtung
für Stöße großer Amplitude
für die Achsaufhängung von Fahrzeugen

Anmelder:
Societe Anonyme Andre Citroen, Paris

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

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 21. Juni 1957

Jean Cadiou₁ Paris,
ist als Erfinder genannt worden

die eine in der Nähe des Endes des Kolbenhubes gelegen, den Zylinder mit dem vorgenannten Verbindungsrohr verbindet, während die andere, in der Nähe der Mitte des Kolbenhubes gelegen, durch einen Kompressionsdämpfer mit dem ölpneumatischen Dämpferblock in Verbindung steht, wobei sich dieser Dämpfer nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Block hin öffnet.

Eine andere Verbindung ist zwischen dem Block und dem Zylinder durch die Zwischenschaltung eines Ausdehnungsdämpfers vorgesehen, der sich nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Block nach dem Zylinder hin öffnet.

Man erreicht durch diese Anordnung in einer ■ersten Bewegungsphase eine Bremsung· des Flüssigkeitsumlaufes zwischen dem Zylinder und dem Block und umgekehrt, und zwar eine Bremsung, die durch das Spiel der Kompressions- und Ausdehnungsdämpfer wahlweise einstellbar ist. In einer.zweiten Bewegungsphase, während der der Kolben des Aufhängungszylinders eine vorbestimmte Stellung erreicht, wird dann diese wahlweise Dämpfung aufgehoben und durch eine merklich stärkere Dämpfung ersetzt, die durch eine laminare Aufteilung der Flüssigkeit infolge des zwischen dem Zylinder und dem Kolben vorgesehenen, übrigbleibenden Spiels hervorgerufen wird.

Bei dieser zweiten Bewegungsphase kann die Verbindung zwischen den beiden Zylindern vollständig aufrechterhalten oder durch eine Einrichtung geregelt werden, die nachstehend als eine Variante behandelt

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wird. Da diese Verbindung ebenfalls mit einem hydraulischen Dämpfer versehen ist, findet eine Bremsung der Schlingerbewegung statt; die Aufgabe der in Frage stehenden abgewandelten AusHihrurigsform besteht darin, diese Bremsung für die bedeutendsten 5' Schlingerstöße zu verstärken.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung einer Aufhängung für große Amplitude gemäß der Erfindung in Einzelheiten an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 zwei ölpneumatische Dämpfer einer Achse im Schaubild,

Fig. 2, 3, 4 und 5 einen Querschnitt durch die Anordnung der. Fig. 1 in verschiedenen möglichen Arbeitsphasen,

Fig. 6 und 7 Querschnitte durch weitere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes.

Jedes Rad R₁ bzw. R₂ einer Achse ist mit dem Fahrgestell 5 durch einen Radarm 3 bzw. 4, einen Zylinder 6 bzw. 7 und einen ölpneumatischen Block 8 bzw. 9 verbunden.

Die Aufhängungszylinder 6 und 7 umfassen je einen Kolben 12 bzw. 13, der in einer speziell geformten, kalibrierten Bohrung 14 bzw. 15 gleitet und dabei eine Öffnung 16 bzw. 17 für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Block hin in Abhängigkeit von den Bewegungen des Wagenkastens mehr oder weniger verschließt. Jeder Zufluß von Flüssigkeit in die pnieumatisehen Blocke 8 bzw. 9 wird durch die Kompressionsdämpfer 20 bzw. 21 gebremst, die nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder nach dem Block hin wirksam sind. Jeder Rückfluß von Flüssigkeit aus den pneumatischen Blöcken 8 bzw. 9 wird durch den Ausdehnungsdämpfer 22 bzw. 23 gebremst, der nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Block nach dem Zylinder hin wirksam ist. Die beiden Aufhängungszylinder 6 bzw. 7 sind untereinander- durch ein Rohr 24 großen Querschnitts verbunden, das einen Hin,- und Herfluß der Flüssigkeit von einem Zylinder in den anderen ermöglicht. In der Mitte dieses Rohres 24 befindet sich ein Dämpfer 25., der jeden Durchfluß von Flüssigkeit in der einen oder der anderen Richtung bremst. Die beiden Arme 3 bzw. 4 sind untereinander durch einen Schlingerstab 26 verbunden, der die Winkelbewegungen des Fahrgestells 5 gegenüber der I¹'ahrbahn begrenzt.

Die so ausgebildete Vorrichtung wirkt lediglich als oberes Anschlagwiderlager; denn nur in diesem Sinne braucht die Güte der Aufhängung verbessert zu werden, .Aus rein mechanischen Gründen ist ein Gegen-.widerlager vorgesehen. Zu diesem Zweck werden die Schwenkbewegungen der Arme 3 bzw. 4 durch am Fahrgestell 5 befestigte Gummiwiderlager 10 bzw. 11 begrenzt.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist folgende: 1. Für den Fall, daß die beiden Räder gleichzeitig einen von unten nach oben gerichteten Stoß in Richtung des Pfeiles F erhalten:

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung während der Kompressionsbewegung der Arme der beiden Aufhängungseinrichtungen, ausgehend von dem Endhub der Kolben beim Übergang in den in Fig. 3 dargestellten Kompressionsendhub. Unter der Wirkung der beiden Arme 3 bzw. 4 verdichten und treiben die Kolben 12 bzw. 13 die Flüssigkeit der Aufhängungszylinder 6 bzw. 7 durch die öffnungen 16 bzw. 17 in die Leitungen 27 und 28. Die Flüssigkeit wird, die Kompressionsdämpfer 20 und 21 durchströmend, in die pneu-

matischen Blöcke 8 bzw. 9 gedrückt, worauf sich die Dämpfer normal einspielen. Während des gesamten Kompressionshubes der Kolben 12 bzw. 13 wird die Flüssigkeit immer durch die Kompressionsdämpfer 20 bzw. 21 gebremst, die die Flüssigkeit nur in der Richtung vom Zylinder 6 bzw. 7 nach dem ölpneumatischen Block 8 bzw. 9 hin durchtreten lassen. Beim Eindringen der Kolben 12 und 13 in die Zylinder 6 und 7 werden die Öffnungen 16 und 17, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, verschlossen, so daß die Flüssigkeit gezwungen ist, durch den als Spiel zwischen den Zylindern 6 und 7 sowie den Kolben 12 und 13 befindlichen Spalt über einer immer größer werdenden Entfernung L₁ bzw. L₂ zu fließen, wodurch die Eindringbewegung der Kolben 12 und 13 in die Zylinder 6 und 7 und damit die Absenkbewegung des Fahrzeugs gebremst wird.

Während dieser Zeit steigt lediglich der Druck der Flüssigkeit in dem Rohr 24, wobei ein schwacher Druckausglaich zwischen den Zylindern entsprechend den in diesen herrschenden Druckunterschieden möglich ist.

Gemäß einer Variante wird zwischen Zylinder und Kolben nur das zur Sicherheit des Gleitens der beiden Teile unbedingt erforderliche Spiel vorgesehen und die Wand des Zylinders oberhalb der Öffnung 16 mit einer Anzahl kleiner, kalibrierter Löcher versehen, die nach dem Kopf des Zylinders hin gestaffelt und mit abnehmendem Durchmesser ausgebildet sind, um die Bremsung in dem Maße, in dem der Kolben hochsteigt, zu erhöhen.

2. Für den Fall, daß sich die beiden Räder in der dem Pfeil F entgegengesetzten Richtung verschieben:

Die Kompressionsdämpfer 20 bzw. 21 stellen sich dem Rückfluß der Flüssigkeit vom Block 8 bzw. 9 nach den Zylindern 6 bzw. 7 hin entgegen; die Flüssigkeit fließt in dem Maße, in dem der Kolben nach unten geht, durch die Ausdehnungsdämpfer 22 bzw. 23 zurück, die die Flüssigkeit nur in der Richtung vom ölpneumatischen Block 8 bzw. 9 zu den Zylindern 6 bzw. 7 durch die Leitungen 29 und 30 fließen lassen. Die Freilegung der öffnungen 16 bzw. 17 spielt in dieser Bewegungsrichtung keine Rolle. In dem Rohr 24 findet nur eine geringe oder gar keine Bewegung der Flüssigkeit statt, lediglich eine solche, die den Stoßunterschieden des einen Rades zu denen des anderen Rades entspricht (Fig. 4).

3. Wenn ein einziges Rad in die Höhe gedrückt wird, ergibt sich für dieses Rad der gleiche Vorgang, wie er unter 1 beschrieben ist; aber in dem Maße, wie der Druck dieser Seite ansteigt, entsteht ein immer stärkerer Flüssigkeitsstrom durch das Rohr 24 hindurch, der mit Hilfe des Dämpfers 25 gebremst wird. Diese Flüssigkeitsströmung zum Zylinder des anderen Rades hin bewirkt das Ansteigen des Druckes in dessen Zylinder und versucht den Wagen an dieser Seite anzuheben, wodurch eine Antischlingerwirkung erreicht wird (Fig. 5).

4. Im umgekehrten Falle, der Bewegung eines Rades nach unten, ist der Vorgang dem unter 2 beschriebenen ähnlich; jedoch findet ein Rückfluß der Flüssigkeit von dem anderen Zylinder statt, wobei die Flüssigkeit ebenfalls durch den Dämpfer 25 gebremst wird. Dieser Rückfluß schwächt sich in dem Maße ab, wie sich die Drücke ausgleichen, und ist bestrebt, der nicht in Mitleidenschaft gezogenen Seite des Fahrzeugs einen Impuls in der gleichen Richtung aufzuzwingen, wie sie ihn von der ersten Seite erhält, was in diesem neuen Fall die Bremsung der Schlingerbewegungen noch unterstützt.

Claims (4)

Vorstehend ist bereits die Möglichkeit einer Variante angedeutet worden, die mit größerer Intensität ein Bremsen der Schlinger bewegungen oder der kleinen Stöße ermöglicht, die sich ergeben, wenn sich mindestens einer der Kolben in der Nähe des oberen Teiles des entsprechenden Zylinders befindet. Diese A^ariante ist in Fig. 6 dargestellt und besteht in einer besonderen Anordnung der öffnung 31 des Rohres 24, die dann verschlossen wird, wenn der Kolben eine vorher festgelegte Höhe überschreitet. Für alle Stellungen oberhalb dieser Höhe findet eine Bremsung der Flüssigkeit entsprechend dem Abstand L3 statt, •die sich der dem AbstandL1 entsprechenden Bremsung für die gleichzeitigen Bewegungen der beiden Räder überlagert und individuell auf die Schlingerbewegungen einwirkt, indem eine kräftigere Bremsung als diejenige geschaffen wird, die zuvor der Doppeleffektdämpfer 25 erreichen konnte. In der gleichen Art wie bereits vorgeschlagen worden ist, das Spiel zwischen Zylinder und Kolben herabzusetzen und kalibrierte Löcher in der Wand des Zylinders über der Öffnung 16 vorzusehen, können auch für diese Variante ein Kolben mit einem Mindestspiel verwendet werden und in der Wand des Kolbenkopfes Löcher 32 angeordnet werden, deren 25· Durchmesser von oben nach unten hin abnimmt, oder es können, wie in Fig. 7 dargestellt ist, in der Wand des Zylinders Löcher 37 mit von unten nach oben hin abnehmendem Durchmesser mit dem Vorbehalt angeordnet sein, auf der Außenfläche einen Hohlraum 38 ·30 vorzusehen, der mit dem Rohr 24 in Verbindung steht. Fig. 6 und 7 zeigen eine besondere Ausführung der Kompressions- und Ausdehnungsdämpfer, gemäß der eine elastische Scheibe 34 zwischen den Körper des 3g Dämpfers und die Sperrmutter 35 geklemmt ist. Diese Mutter weist eine gekrümmte Oberfläche 36 auf, gegen die sich die runde Scheibe entsprechend der Intensität der Druckveränderung der Flüssigkeit mehr oder weniger anlegt. Es ist selbstverständlich, daß die vorbeschriebenen Ausführungsformen durch unterschiedliche Ausführungen ersetzt werden können, ohne daß man sich vom Wesen der Erfindung entfernt. So können beispielsweise der ölpneumatische Block, der Radträger tind die Schlingerstange in jeder anderen bekannten Form ausgeführt werden, die von der vorbeschriebenen abweicht, welche nur für das Verständnis der Erfindung gewählt wurde. Patentanspbüche: 50

1. Dämpfungsvorrichtung für Stöße großer Amplitude für die Achsaufhängung von Fahrzeugen, bei der für jedes Rad ein am Fahrgestell befestigter Aufhängungszylinder, dessen Kolbenstange am Radträger angelenkt ist, ein ölpneumatischer, mit dem Zylinder verbundener Block und für jede Achse eine Verbindung zwischen den beiden Zylindern vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (6 bzw. 7) jeder Aufhängung mindestens eine oberhalb des Endes des maximalen Kompressionshubes des Kolbens (12 bzw. 13) angeordnete, den Zylinder mit der Verbindungsleitung (24) der beiden Aufhängungseinrichtungen des Radpaares verbindende öffnung und mindestens eine andere, kalibrierte Öffnung (16 bzw. 17) aufweist, die an einem einer vorbestimmten Kompression des Kolbens entsprechenden Punlit angeordnet ist und den Zylinder mit der ölpneumatischen Einrichtung über eine mit einem Kompressionsdämpfer (20 bzw. 21) ausgerüstete Leitung (27 bzw. 28) verbindet, der sich nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Zylinder (6 bzw. 7) zum Block (8 bzw. 9) hin öffnet, wobei eine weitere, den ölpneumatischen Block (8 bzw. 9) mit dem Zylinder (6 bzw. 7) unter Zwischenschaltung' eines Ausdehnungsdämpfers (22 bzw. 23) verbindende Leitung (29 bzw. 30) vorgesehen ist, der sich nur für den Durchfluß der Flüssigkeit vom Block (8 bzw. 9) zum Zylinder (6 bzw. 7) hin öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Komprassions- und Ausdehnungsdämpfer je durch eine runde, elastische Scheibe gebildet sind, deren Verformung durch eine gewölbte Oberfläche ihrer Befestigungsmutter (35) begrenzt ist.

3. Vorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise zwischen dem Kolben und der Bohrung des Zylinders ein einen vorbestimmten Durchfluß des Flüssigkeitsstromes bestimmendes Spiel vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Punkt oberhalb des Endes des Kompressionshubes des Kolbens und einem innerhalb dieses Hubes liegenden Punkt kalibrierte Öffnungen (32 bzw. 33 bzw. 37) mit abnehmenden Durchmessern in der Wand des Kolbens (12 bzw. 13) oder des Zylinders (& bzw. 7) vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 923 592;
französische Patentschriften Nr. 1 096 561,
116 875.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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