DE1132812B

DE1132812B - Fahrzeugaufhaengung mit Luftfedern

Info

Publication number: DE1132812B
Application number: DEG23306A
Authority: DE
Inventors: Von Dale Polhemus; Max Ruegg
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1956-11-19
Filing date: 1957-11-05
Publication date: 1962-07-05
Also published as: GB821594A; US2934352A; FR1190072A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugaufhängung mit einer zwischen den gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeugs angeordneten Luftfeder, deren Luftkammer in einem rinnenförmigan Querrahmenteil des gefederten Fahrzeugteils enthalten und deren Kolben mit dem ungefederten Fahrzeugteil verbunden· ist.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Anordnung, bei der die Luftkammer besonders gut gegen Beschädigungen geschützt ist, die sich ferner gut in den Aufbau des Fahrzeugs eingliedern läßt und nur eine geringe Erhöhung des Fahrzeuggewichtes bedingt.

Die Erfindung wird bei Fahrzeugaufhängungen der eingangs geschilderten Art darin» gesehen, daß der Kolben in an sich bekannter Weise in die Luftkammer hinein bewegbar ist und in an sich bekannter Weise mit dieser durch eine biegsame Zwischenwand verbunden ist.

Vorteilhaft ist die Luftfeder als abbaubare Einheit ausgebildet, enthält eine oder mehrere Luftkammern und ist ausbaubar in einem Hohlraum des rinneni'örmigen Rahmenteil« gelagert. Zweckmäßig bildet der rinnenförmige Rahmenteil selbst die Wände der Luftkammem.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Hilfsluftbehälter vorgesehen, der durch eine Wand des rinnenförmigen Rahmenteil« hindurch mit der Luftkammer in Verbindung steht. Ferner kann die Luftkammer in primäre und sekundäre Kammern durch eine Dämpferhaube unterteilt sein, deren Außenrand auf dem Außenrand der biegsamen Zwischenwand aufliegt und die ein Ventil trägt, das den Luftaustausch zwischen den primären und sekundären Luftkammern ermöglicht.

Die Erfindung ergibt sich aus den Ansprüchen. In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine abgebrochene perspektivische Ansicht von oben auf eine Fahrzeugaufhängung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine auseinandergezeichnete Ansicht auf die Aufhängung nach Fig. 1 von unten,

Fig. 3 eine auseinandergezeichnete Ansicht auf eine Luftfedereinheit von oben und einen Zusatzluftbehälter,

Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch die Aufhängung,

Fig. 5 ein senkrechter Schnitt durch eine abgewandelte Bauform einer Aufhängung nach der Erfindung und

Fig. 6 ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Fahrzeugaufhängung mit Luftfedern

Anmelder:

General Motors Corporation,
Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,
Berlin-Charlottenburg 9, Bolivarallee 9

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 19. November 1956 (Nr. 623 103)

Von Dale Polhemus, Franklin, Mich.,

und Max Ruegg, Detroit, Mich. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

abgewandelte Bauform einer Aufhängung nach der Erfindung.

Wenn auch in der Beschreibung und den Ansprüchen von Luft als Tragmittel gesprochen wird, so kann doch jedes andere Gas als Tragmittel verwendet werden. Wenn auch nur eine Vorderradaufhängung beschrieben wird, so ist die Erfindung auch für Hinterradaufhängungen geeignet.

Ein Fahrzeugrahmen besteht aus zwei Querabstand voneinander habenden Längsseitenträgern 2, die durch einen kastenförmigen Querträger 4 miteinander verbunden sind. Mit senkrechtem Abstand voneinander sind Querlenker 6 und 8 an der Oberwand 10 bzw. der Unterwand 12 des Querträgers 4 angelenkt. An ihren Außenenden· 14 und 16 sind die Querlenker oben bzw. unten an einen Achszapfenträger 18 angelenkt, mit dem eine Achse für ein Fahrzeugrad 20 schwenkbar verbunden ist. Ein dynamischer Schwingungsdämpfer 21 ist starr mit dem Achszapfenträger 18 verbunden, um Radschwingungen zu dämpfen.

Eine abbaubare Luftfedereinheit verbindet den Rahmenquerträger 4 mit dem unteren Querlenker 8, um die Last auf das Rad zu übertragen und die relative Bewegung zwischen diesen Teilen zu regeln. Die Luftfedereinheit besteht aus einem Außengehäuse 22 (Fig. 4), das losnehmbar in einem Hohlraum 24 des hohlen Querträgers sitzt und an dessen Unterwand 12 mit Laschen 26 und durch Schrauben 28 befestigt ist. Das Gehäuse 22 hat einen radial mach innen und

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unten gerichteten Schulterteil 30 und einen nach unten ragenden zylindrischen Mantel 32. Ein Kolben 34 ist durch eine Kolbenstange 36 mit dem unteren Querlenker 8 verbunden. Die Stange trägt eine nichtmetallische Kugel 38, die drehbar in einer Pfanne 40 gelagert ist. Die Pfanne ist in einer Ausnehmung eines Tragbügels 41 gelagert, der zwischen den Enden des unteren Querlenkers liegt. Der Kolben 34 hat eine nach außen und unten gerichtete Ringschulter 42 und

22 hat. Der Kolben kann somit eine freie hin- und hergehende Bewegung in das oder aus dem Gehäuse 22 ausführen, wenn sich der Fahrzeugrahmen relativ zum unteren Querlenker bewegt.

Eine ringförmige biegsame Zwischenwand 46 hat am Innenwand eine Wulst 48, die auf der Schulter 42 und der Seitenwand des Kolbens aufliegt und am Außenrand eine Wulst 49, die auf der Schulter 30 und der

Beim Betrieb bewegt sich der Kolben 34 in die primäre Luftkammer hinein oder aus dieser heraus, wenn der Fahrzeugrahmen zu den Rädern sinkt oder steigt. Bei absinkendem Fahrzeugrahmen verdichtet 5 der nach oben gehende Kolben 34 zusammen mit der biegsamen Zwischenwand 46 die Luft in der primären Luftkammer 60. Wenn der Kolben 34 um eine bestimmte Länge in die primäre Luftkammer 60 bewegt worden ist, bewirkt die Verdichtung der Luft ein Abeinen nach unten ragenden zylindrischen Mantel 44, io heben der Ventilplatte 68 von ihrem Sitz gegen die der radialen Abstand vom Mantel 32 des Gehäuses Kraft der Feder 72, so daß unter Druck stehende Luft

aus der primären Luftkammer 60 zur sekundären Luftkammer 62 durch das große Loch 66 expandieren kann. Bei Beginn der Umkehr des Kolbens 34, wird 15 die Ventilplatte 68 durch die Feder 72 wieder auf ihren Sitz gedrückt, und es kann nun Luft aus der sekundären Luftkammer in die primäre Luftkammer durch das verhältnismäßig kleine Loch 70 in der Ventilplatte 68 zurückströmen. Durch diese gedrosselte

Seitenwand des Gehäuses 22 aufliegt. Die biegsame ao Luftrückkehr zur primären Luftkammer 60 wird eine Zwischenwand 46 bildet eine bewegliche Abdichtung unerwünschte Umkehr des Kolbens vermieden, und des Innenraumes des Gehäuses 22 gegen die Außen- die Luftfedereinheit wirkt als Stoßdämpfer, um periluft, indem sie den Zwischenraum zwischen den Man- odische Schwingungen der Aufhängung zu dämpfen, tem 32 und 44 des Gehäuses bzw. des Kolbens ver- Wird eine größere sekundäre Luftkammer für die

schließt. Die Zwischenwand 46 besteht aus Gummi 25 Expansion der Luft aus der primären Luftkammer oder einem anderen elastomeren Werkstoff, der mit gewünscht, um die Federkonstante weiterhin zu ver-Nylonfäden verstärkt ist. kleinern, so kann ein Hilfsbehälter 78 über ein Ein-

Die Oberwand¹ des Gehäuses 22 enthält einen An- laßrohr 80 mit der sekundären Luftkammer 62 verschlußstutzen 50, durch den ein· Rohr 52 ragt, das zu bunden sein. Das Einlaßrohr 80 mündet in eine Seieinem Trimmventil 54 führt. Das Trimmventil sitzt 30 tenwand82 des Querträgers 4. Das Gehäuse 22 hat dicht über der Oberwand des hohlen Querträgers zwi- eine Verstärkung mit einem Loch für das EMaßrohr sehen den Armen des oberen Querlenkers 6. Das 80, das eine ringförmige Gasdichtung 84 trägt. Diese Trimmventil 54 spricht auf Relativbewegungen zwi- hat eine Lippe am Umfang, die gegen die Außenseite sehen dem Rahmen und den Rädern des Fahrzeugs der Wand 82 anliegt, und eine Lippe, die gegen die an. Es ist hierzu durch ein mechanisches Gestänge 56 35 Innenwand des Gehäuses 22 anliegt, so daß eine Abmitdem oberen Querlenker 6 verbunden. Das Trimm- dichtung durch die Druckluft erfolgt, ventil 54 erhält Luft von einem Vorratsbehälter oder Die Luftfedereinheit braucht eine Dämpferhaube

einem Luftverdichter und ist ferner mit der Außen- 58 nicht zu haben, sondern kann auch nur eine Kamluft oder einem Niederdruckvorratsbehälter verbun- mer an Stelle der primären und sekundären Luftden. Entsprechend der Änderung der Lage des Fahr- 40 kammer haben. Es ist zweckmäßig, eine primäre Luftzeugrahmens zu den Rädern, wie sie durch den Hebel kammer vorzusehen, die .bezüglich Federkonstante 56 angezeigt wird, wird durch das Trimmventil ent- und Steifheit im allgemeinen einer üblichen Sdhrauwedfer Luft in die Luftfeder geleitet oder aus dieser benfeder entspricht. Eine sekundäre Luftkammer ins Freie bzw. in den Niederdruckbehälter abgeführt. oder Expansionskammer kann dann hinzugefügt wer-Steigen z.B. Fahrgäste in das Fahrzeug, so bedingt 45 den, um die Expansion von Luft aus der primären die größere Belastung ein Absinken- des Rahmens in Luftkammer zu gestatten und damit die Federkonbezug auf die Räder oder die Fahrbahn. Diese Bewe- stante zu verkleinern, so daß sich ein weicher Lauf gung bewegt den Hebel 56, der das Trimmventil 54 so ergibt. In jedem Fall kann mit der Luftfedereimheit betätigt, daß es Luft zur Luftfeder leitet, bis die nor- der Hilfsbehälter 78 verbunden sein, um einen weitemale Bodenfreiheit des Rahmens wieder erreicht ist. 50 ren Expansionsraum zur Verringerung der Feder-Die Luftfedereinheit umfaßt auch eine Dämpfer- konstante vorzusehen.

haube 58, die mit einem eingerolltem Umfangsrand 59 Bei der abgewandelten Ausführungsform nach

auf der inneren Oberfläche der Außenwulst 49 der Fig. 5 enthält die Unterwand 12 des hohlen Querbiegsamen Zwischenwand 46 aufliegt. Sie bildet in trägers 4 in dessen äußerem Ende eine Aufnahme 86 dem Gehäuse 22 eine primäre Luftkammer 60 und 55 für die Zwischenwand. Diese Aufnahme 86 ähnelt in eine sekundäre Luftkammer oder Expansionskammer der Form der Schulter 30 und dem Mantel 32 der 62. Von der Innenseite der Wandung des Gehäuses ersten Ausführungsform. Die biegsame Zwischen-22 ragt durch die obere Fläche der Haube 58 ein BoI- wand 46 sitzt mit ihrer Außenwulst auf der Aufnahme zen, auf den beiderseits der Wandung der Haube 86. Eine Wand 90 dichtet die Außenseite dies Quer-Muttern 64 sitzen, um den Rand 59 in dichter Anlage 60 trägers 4 ab, um eine primäre Luftkammer 88 in dem gegen die Wulst 49 zu halten. Ein Loch 66 in der hohlen Querträger 4 zu bilden. Die biegsame Wand Dämpferhaube ist von einer Ventilplatte 68 überdeckt, 46 bidet hierbei eine bewegliche Wand dieser Luftdie ein kleineres Looh 70 enthält. Normalerweise hält kammer 88. Eine Öffnung 92 in der Oberwand 10 des eine Feder 72 die Ventilplatte. 68 gegen einen das Querträgers 4 gestattet den Zugang in die LuftkamgrößereLoch66 umgebenden Sitz. Die Feder 72 stützt 65 mer 88. Sie ist normalerweise durch einen abgedkhsich an einer gelochten Stützplatte 74 ab, die durch teten Deckel 94 verschlossen, der durch einen Spann-Bolzen 76 mit Abstand von der Dämpferhaube 58 ge- bügel mit Spannschraube 96 in seiner Lage gehalten halten wird. wird. Bei dieser Ausführungsform ist das äußere Ende

des Querlenker« 6 gelenkig mit dem Gehäuse des im wesentlichen senkrecht angeordneten Stoßdämpfers 21 verbunden, der den Teil des Achszapfenträgers trägt, an den der untere Querlenker 8 angelenkt ist. Das Trimmventil 54 und sein Gestänge 56 sind so angeordnet, daß sie auf Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugrahmen und dem Rad ansprechen.

Bei der abgewandeltem Bauform nach Fig. 5, wie sie Fig. 6 zeigt, ist eine Dämpferhaube 58 vorgesehen, die die Luftkammex in eine primäre Luftkammer 98 und eine sekundäre Luftkammer 99 unterteilt. Der Außenrand 59 liegt gegen die Innenfläche der Außenwulst 49 der biegsamen Zwischenwand 46 an, die eine bewegbare Wand der primären Luftkammer darstellt. Die federbelastete Ventilplatte 68 steuert den Luftstrom zwischen der primären Luftkammer 98 und der sekundären Expansionskammer99 durch dasLoch66.

Bei allen beschriebenen Ausfübrungsformen wird das Innere des hohlen Querträgers in vollstem Ausmaß ausgenutzt, und die Luftfedern haben niedrige Federkonstanten, ohne daß an das Fahrzeug große Luftbehälter angebracht zu werden brauchen. Es ergibt sich auch keine so große Bauhöhe, daß einzelne Teile der Aufhängung durch den Wagenkastenboden nach oben reichen müßten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Fahrzeugaufhängung mit einer zwischen den gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeugs angeordneten Luftfeder, deren Luftkammer in einem rinnenförmigen Querrahmenteil des gefederten Fahrzeugteils enthalten und deren Kolben mit dem ungefederten Fahrzeugteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (34) in an sich bekannter Weise in die Luftkammer (60, 62; 88; 98, 99) hinein bewegbar ist und in an sich bekannter Weise mit dieser durch eine biegsame Zwischenwand (46) verbunden ist.

2. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftfeder als abbaubare Einheit ausgebildet ist und eine oder mehr Luftkammern (60, 62) enthält und ausbaubar in einem Hohlraum (24) des rinnenförmigen Rahmenteils (4) gelagert ist (Fig. 4).

3. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnenförmige Rahmenteil (4) selbst die Wände der Luftkammern (88; 98, 99) bildet (Fig. 5 und 6).

4. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Hilfsluftbehälter (78), der durch eine Wand des rinnenförmigen Rahmenteil (4) hindurch mit der Luftkammer (60, 62) in Verbindung steht.

5. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer in primäre und sekundäre Kammern (60, 62; 98, 99) durch eine Dämpferhaube (58) unterteilt ist, deren Außenrand (59) auf dem Außenrand (49) der biegsamen Zwischenwand (46) aufliegt, und die ein Ventil (68) trägt, das den Luftaustausch zwischen den primären und sekundären Luftkammern (60, 62; 98,99) ermöglicht (Fig. 4 und 6).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 547 194;
britische Patentschrift Nr. 526 480.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 021 733.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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