DE1154358B - Ausgleichsvorrichtung fuer die Radaufhaengungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents
Ausgleichsvorrichtung fuer die Radaufhaengungen von Fahrzeugen, insbesondere KraftfahrzeugenInfo
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- DE1154358B DE1154358B DED24053A DED0024053A DE1154358B DE 1154358 B DE1154358 B DE 1154358B DE D24053 A DED24053 A DE D24053A DE D0024053 A DED0024053 A DE D0024053A DE 1154358 B DE1154358 B DE 1154358B
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
D 24053 Π/63 c
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 12. SEPTEMBER 1963
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 12. SEPTEMBER 1963
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsvorrichtung für die Radaufhängungen von Fahrzeugen,
insbesondere Kraftfahrzeugen, bei der von jedem der vier Räder her eine Leitung für ein hydraulisches oder
pneumatisches Übertragungsmittel zu je einem Druckraum führt, der sich in einem zentralen Ausgleichsmechanismus vor je einer von vier die Ausgleichskräfte übertragenden, in Bewegungsverbindung miteinander
stehenden Flächen, z.B. Kolbenfiächen, befindet, wobei die Zuordnung so getroffen ist, daß bei
Druckbeaufschlagung die dem einen Paar von diagonal zueinander liegenden Rädern zugeordneten Flächen
das in Bewegungsverbindung stehende System in dem einen Sinne und die dem anderen Diagonalpaar
zugeordneten Flächen das System im entgegengesetzten Sinne zu bewegen suchen.
Bei einer bekannten derartigen Anlage sind zwei durch ein pneumatisches Polster getrennte Gegenkolben
vorhanden, die je von zwei von diagonal liegenden Rädern her kommenden Druckmittelleitungen getrennt
beaufschlagt werden. Wenn bei dieser Anlage ein Rad ein Hindernis überfährt, also sich auf den
Fahrzeugrahmen zu bewegt und gleichzeitig diesen in diesem Gebiet relativ zur Fahrbahn anhebt, so entfernen
sich die beiden dem »Hindernisrad« in Fahrzeugquerrichtung und in Fahrzeuglängsrichtung benachbarten
Räder vom Rahmen und bewegen den Rahmen dadurch relativ zur Fahrbahn ebenfalls nach
oben. Hierdurch wird ein erwünschtes Parallelfedern des Rahmens (im Gegensatz zum Rollen oder Nicken)
erzielt. Wenn hingegen beide Räder einer Achse, beispielsweise beide Vorderräder, gleichzeitig ein Hindernis
(z.B. eine Bodenschwelle) überfahren, dann bewegen sich auch die beiden Räder der anderen Achse
(im Beispiel die Hinterräder) im gleichen Sinne relativ zum Rahmen nach oben. Die Folge ist, daß der Wagenkörper
beim Überfahren der Querschwelle nicht nur vorn nach oben, sondern auch noch hinten nach
unten geht, also eine besonders starke Nickbewegung macht.
Hier setzt die Erfindung ein. Es sollte eine Vorrichtung
geschaffen werden, die den Vorteil des Parallelfederns bei Hindernisfedern eines einzelnen Rades
aufweist, nicht aber den Nachteil der starken Nickbewegung beim Hindernisfedern einer ganzen Achse.
Gemäß der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen, daß bei einer Ausgleichsvorrichtung
der zu Beginn dieser Patentbeschreibung erwähnten Art die Bewegungsverbindung zwischen den den
beiden Vorderrädern zugeordneten Flächen und die Bewegungsverbindung zwischen den den beiden Hinterrädern
zugeordneten Flächen in sich je starr aus-Ausgleichsvorrichtung
für die Radaufhängungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen
Anmelder:
Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136
Dr.-Ing. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden
gebildet sind und daß die Bewegungsverbindung zwischen den beiden den Vorderrädern zugeordneten
Flächen einerseits und den beiden den Hinterrädern zugeordneten Flächen andererseits ebenfalls starr ist.
In einer nebengeordneten Alternativlösung ist die letztgenannte Bewegungsverbindung in sich fedemd
ausgebildet.
Bei einer derartigen Vorrichtung wirkt sich das gleichzeitige Hochgehen beider Räder einer Achse,
z. B. beider Vorderräder, überhaupt nicht auf die Räder der anderen Achse (im Beispiel auf die Hinterräder)
aus, und zwar deshalb nicht, weil die beiden den Rädein einer Achse zugeordneten Flächen starr
miteinander verbunden sind und sich bei gleichzeitiger Druckbeaufschlagung zwei gleiche, sich gegenseitig
aufhebende Kräfte auf den Ausgleichsmechanismus ergeben.
Es soll noch erwähnt werden, daß ein Fahrzeug bekannt ist, das die gleichen grundsätzlichen Federungseigenschaften unter Benutzung von Drehstabfedern
und einer rein mechanischen Ausgleichsvorrichtung aufweist.
In Ausgestaltung des Grunderfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß der zentrale Ausgleichsmechanismus aus einem Doppelzylinder in Tandemanordnung
besteht, durch dessen mittlere Trennwand eine Kolbenstange geführt ist, an deren Enden jeweils
ein Kolben befestigt ist, wobei jeweils die äußeren Kolbenfiächen von den zu den Hinterrädern bzw. Vorderrädern
führenden Übertragungsmittel-Leitungen und die inneren Kolbenflächen von den zu den Vorderrädern
bzw. Hinterrädern führenden Übertragungsmdttel-Leitungen beaufschlagt werden. Bei dieser
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Konstruktion hat man es in der Hand, durch Wahl des Verhältnisses der Querschnittfläche der Kolbenstange
zur äußeren, ungestörten Kolbenfläche die Lastverteilung auf die einzelnen Räder einer Fahrzeugseitie bezüglich
der zusätzlichen kurvenäußeren Belastung bzw. kurveninneren Entlastung der Räder bei Kurvenfahrt
festzulegen und so das »Untersteuem« bzw. »Übersteuern« des Fahrzeuges zu beeinflussen.
Das Entsprechende gilt für einen weiteren erfinzentralen
Ausgleichsmechanismus verbunden, der in allen Figuren unabhängig von der inneren Ausgestaltung
mit 16 bezeichnet ist.
In Fig. 2 besteht dieser zentrale Ausgleichsmechanismus aus zwei in Tandemanordnung hintereinandergeschalteten
Zylindern 17 und 17 a. In diesen Zylindern bewegen sich Kolben 18 und 19, die durch
eine Kolbenstange 20 starr miteinander verbunden sind. Die Kolbenstange 20 ist abdichtend durch die
dungsgemäßen Vorschlag, bei dem die Kolben durch io Trennwand 21 der beiden Zylinder hindurchgeführt.
Membranen ersetzt werden. Die von den Vorderrädern kommenden Übertragungs-
Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ent- mittel-Leitungen 15' und 15" münden jeweils innerhalb
des durch die Kolben 18 bzw. 19 und die Trennwand 21 begrenzten Raumes und beaufschlagen die
15
halt der zentrale Ausgleichsmechanismus vier durch je eine fahrzeugfeste Grundplatte, einen nachgiebigen
Balg und eine bewegliche Gegenplatte gebildete Druckräume, in welche je eine Übertragungsmittel-Leitung
einmündet. Hierbei sollen die den Vorderrädern und die den Hinterrädern zugeordneten Druckräume
mit ihren starr miteinander verbundenen, beweglichen Gegenplatten einander gegenüberliegen, und
diese beiden, den Vorder- bzw. den Hinterrädern zugeordneten starren Gegenplatten-Aggregate sollen
über einen vorzugsweise nicht in seiner Mitte am Fahrzeugkörper gelagerten zweiseitigen Hebel in Verbindung
stehen. Hierbei entsprechen die ungleichen Seiten des zweiseitigen Hebels den infolge der Verbindungsstange
unterschiedlichen Druckflächen bei den beiden vorerwähnten Konstruktionen.
Der zentrale Ausgleichsmechanismus kann auch aus zwei je den beiden Vorder- bzw. Hinterrädern zugeordneten
Zahnradpumpen bzw. -motoren bestehen, die in mechanischer Antriebsverbindung miteinander
stehen, wobei die Achsabstände der Räder der beiden Zahnradpumpen bzw. -motoren zwecks Erzielung
einer unterschiedlichen Lastverteilung beim Kurvenfahren auf die Vorder- bzw. Hinterräder vorzugsweise
unterschiedlich sind.
In der Zeichnung sind vier Ausfuhrungsbeispiele der
Erfindung dargestellt. Es zeigt
Kolbenflächen 225' und 225", während die von den Hinterrädern kommenden Leitungen 15"' und 15""
jeweils außerhalb der Kolben in die Zylinder einmünden und die Kolbenflächen 225'" und 225"" belasten.
Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende: Nimmt man an, daß das linke Vorderrad des Kraftfahrzeuges
über ein Hindernis fährt und infolgedessen nach oben zu gegen den Rahmen ausschlägt, so muß
der Kolben 12' die Übertragungsflüssigkeit 13' nach oben verdrängen. Diese Verdrängung hat zur Folge,
daß der Kolben 19 und damit auch der Kolben 18 nach unten bewegt wird. Auf diese Weise gehen, wie
man aus Fig. 2 ohne weiteres ersieht, die Kolben 12" und 12'" und mit ihnen die entsprechenden Räder
relativ zum Fahrzeugrahmen nach unten, während der Kolben 12"" zusammen mit dem ihm zugeordneten
Rad nach oben geht. Es ist also auf einfache Weise die gewünschte Abhängigkeit der Radbewegungen
und entsprechend der gewünschte Kraftausgleich erzielt worden.
Bei Kurvenfahrt tritt, hervorgerufen durch die Fliehkraft, an den kurvenäußeren Rädern eine zusätzliche
Belastung auf, die einer entsprechenden Entlastung an den kurveninneren Rädern entspricht.
Durch Wahl des Verhältnisses des Querschnitts der
Fig. 1 die Anordnung der Ausgleichsvorrichtung in 40 Kolbenstange 20 zur ungestörten (äußeren) Kolbeneinem
Personenkraftwagen und fläche der Kolben 18 bzw. 19 kann man die bei Kur-
Fig. 2 das Schema dieser Ausgleichsvorrichtung venfahrt auftretende zusätzliche Belastung bzw. Entmit
einem Ausgleichsmechanismus, der zwei Kolben
enthält,
Fig. 3 das Schema einer Anlage mit einem zentralen Ausgleichsmechanismus, der einen zweiseitigen
Hebel enthält,
Fig. 4 das Schema einer Anlage mit einem zentralen Ausgleichsmechanismus, der zwei Membranen enthält
und
Fig. 5 das Schema einer Anlage mit einem in Form von Zahnradpumpen bzw. -motoren ausgebildeten
zentralen Ausgleichsmeehanismus.
In den Figuren ist der eigentliche Radfederungsmechanismus
nur angedeutet. Die Hubbewegungen der einzelnen Radachsen werden nach Fig. 1 bis 3 je
durch ein Gestänge 11' bis 11"" auf einen Kolben 12' bis 12"" übertragen^ der ein Übertragungsmittel (in
den Fig. 1 bis 3 und 5 eine Ubertragungsflüssigkeit 13,
in Fig. 4 ein pneumatisches Mittel 14) verdrängt. Die Übertragungsflüssigkeit 13 drückt gemäß Fig. 1 bis 3
ein bei jeder Radaufhängung in einem Dom über den jeweiligen Kolben eingeschlossenes, pneumatisches
Mittel 14 bei Aufwärtsbewegung der Räder zusammen. Die eigentliche Federung ist also bei den dargestellten
Ausführungsbeispielen eine pneumatische Federung. Die eben beschriebenen einzelnen Radfederungen
sind mittels Leitungen 15' bis 15"" mit dem lastung nach Belieben mehr auf die Vorderräder oder
mehr auf die Hinterräder verteilen. Die Kolben 18,19 werden sich nämlich stets aus Gleichgewichtsgründen
so einstellen müssen, daß das Produkt aus Druck und der jeweils zur Verfügung stehenden Kolbenfläche für
beide Seiten eines Kolbens konstant ist. Da die innere Kolbenfläche 225' bzw 225" um den Betrag des Querschnitts
der Kolbenstange 20 kleiner als die äußere Kolbenfläche 225'" bzw. 225"" ist, muß beispielsweise
die zusätzliche Druckerhöhung bei einer Linkskurve derart auf die beiden rechten Seitenräder verteilt
werden, daß in der Leitung 15" ein höherer Druck herrscht als in der Leitung 15"". Das rechte
Vorderrad wird also bei diesem Beispiel mehr belastet und das linke Vorderrad mehr entlastet als das
rechte Hinterrad be- bzw. das linke Hinterrad entlastet wird. Durch diese Aufteilung der durch die
Fliehkraft hervorgerufenen Be- und Entlastungen auf die Vorder- bzw. Hinterräder kann man das Verhalten
des Fahrzeuges in der Kurve, also die Fahreigenschaften des »Übersteuerns« bzw. »Untersteuerns«
nach Wunsch beeinflussen.
Auf einen weiteren Vorteil der erfindungsgemäßen Anlagen soll noch hingewiesen werden. Bei Kraftfahrzeugen,
die eine Ausgleichsfederung nur zwischen den beiden Vorderrädern und/oder den beiden Hinter-
Claims (10)
1. Ausgleichsvorrichtung für die Radaufhängungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen,
bei der von jedem der vier Räder her eine Leitung für ein hydraulisches oder pneumatisches
Übertragungsmittel zu je einem Druckraum führt, der sich in einem zentralen Ausgleichsmechanismus
vor je einer von vier die Ausgleichskräfte übertragenden, in Bewegungsverbindung miteinander stehenden Flächen, z. B.
Kolbenflächen, befindet, wobei die Zuordnung so getroffen ist, daß bei Druckbeaufschlagung
die dem einen Paar von diagonal zueinander liegenden Rädern zugeordneten Flächen das in Bewegungsverbindung
stehende System in dem einen Sinne und die dem anderen Diagonalpaar zugeordneten
Flächen das System im entgegengesetzten Sinne zu bewegen suchen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsverbindung zwischen den den beiden Vorderrädern zugeordneten Flächen (225', 225" bzw. 325', 325" bzw.
425', 425") und die Bewegungsverbindung zwischen den den beiden Hinterrädern zugeordneten
Flächen (225'", 225"" bzw. 325'", 325"" bzw. 425'", 425"") in sich starr ausgebildet sind
und daß die Bewegungsverbindung (z. B. 27) zwischen den beiden den Vorderrädern zugeordneten
Flächen (225', 225" bzw. 325', 325" bzw. 425', 425") einerseits und den beiden den Hinterrädern
zugeordneten Flächen (225'", 225"", bzw. 325"', 325"" bzw. 425'", 425"") andererseits
ebenfalls starr ist.
2. Ausgleichsvorrichtung für die Radaufhängungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen,
bei der von jedem der vier Räder her eine Leitung für ein hydraulisches oder pneumatisches
Übertragungsmittel zu je einem Druckraum führt, der sich in einem zentralen Ausgleichsmechanismus
vor je einer von vier die Ausgleichskräfte übertragenden, in Bewegungsverbindung miteinander
stehenden Flächen, z. B. Kolbenflächen, befindet, wobei die Zuordnung so getroffen ist, daß
bei Druckbeaufschlagung die dem einen Paar von diagonal zueinander liegenden Rädern zugeordneten
Flächen das in Bewegungsverbindung stehende System in dem einen Sinne und die dem
anderen Diagonalpaar zugeordneten Flächen das System im entgegengesetzten Sinne zu bewegen
suchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsverbindung zwischen den den beiden Vorderrädern
zugeordneten Flächen (325', 325") und die Bewegungsverbindung zwischen den den
beiden Hinterrädern zugeordneten Flächen (325"', 325"") in sich starr ausgebildet sind und
daß die Bewegungsverbindung (27) zwischen den beiden den Vorderrädern zugeordneten Flächen
(325', 325") einerseits und den beiden den Hinterrädern zugeordneten Flächen (325'",
325"") andererseits in sich federnd ausgebildet ist.
3. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale
Ausgleichsmechanismus aus einem Doppelzylinder (17, 17 a) in Tandemanordnung besteht,
durch dessen mittlere Trennwand (21) eine Kolbenstange (20) geführt ist, an deren Enden jeweils
ein Kolben (18, 19) befestigt ist, wobei jeweils die äußeren Kolbenflächen von dem zu
den Hinterrädern bzw. Vorderrädern führenden Übertragungsmittel (Leitungen 15'", 15"" bzw.
15', 15") und die inneren Kolbenflächen von dem zu den Vorderrädern bzw. Hinterrädern führenden
Übertragungsmittel (Leitungen 15', 15" bzw. 15'", 15"") beaufschlagt sind.
4. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale
Ausgleichsmechanismus aus einem Doppelzylinder in Tandemanordnung besteht, durch dessen
mittlere Trennwand (21) eine Kolbenstange (20) geführt ist, an deren Enden jeweils eine im Zylindergehäuse
eingespannte Membran (28, 29) befestigt ist, wobei jeweils die äußeren Membranflächen
von dem zu den Hinterrädern bzw. Vorderrädern führenden Übertragungsmittel (Leitungen
15'", 15"" bzw. 15', 15") und die inneren Membranflächen von dem zu den Vorderrädern
bzw. Hinterrädern führenden Übertragungsmittel (Leitungen 15', 15" bzw. 15'", 15"")
beaufschlagt sind.
5. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale
Ausgleichsmechanismus vier durch je eine fahrzeugfeste Grundplatte (22 bzw. 23), einen
nachgiebigen Balg (24' bis 24"") und eine bewegliche Gegenplatte (325' bis 325"") gebildete
Druckräume enthält, in welche je eine Übertragungsmittel-Leitung (15' bis 15"") einmündet,
wobei die den Vorderrädern und die den Hinterrädern zugeordneten Druckräume (Bälge 24'', 24"
und 24'", 24"") mit ihren starr miteinander verbundenen, beweglichen Gegenplatten (325',
325" und 325'", 325"") einander gegenüberliegen, und die beiden den Vorder- bzw. den
Hinterrädern zugeordneten starren Gegenplattenaggregate über einen am Fahrzeugkörper gelagerten
zweiarmigen Hebel (27) in Verbindung stehen.
6. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arme
beiderseits der Lagerstelle des zweiarmigen Hebels (27) ungleich lang sind.
7. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale
Ausgleichsmechanismus aus zwei je den beiden Vorder- bzw. Hinterrädern zugeordneten
Zahnradpumpen bzw. -motoren (31, 32 und 33, 34) besteht, die in mechanischer Antriebsverbindung
(35) miteinander stehen.
8. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsabstände der
Räder der beiden Zahnradpumpen bzw. -motoren unterschiedlich sind.
9. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich
bekannter Weise das Übertragungsmittel mit den Druckräumen (14' bis 14"") einer pneumatischen
Federung in direkter Verbindung steht.
10. Ausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe pneumatische
Mittel sowohl zur pneumatischen Federung als auch als Übertragungsmittel benutzt
wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 804 513, 895 106;
französische Patentschrift Nr. 667715; USA.-Patentschriften Nr. 2184202, 2 650107,
653 021.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 309 687/175 9.63
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