DE1172550B - Fahrzeugaufhaengung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 62 d

Deutsche Kl.: 63 c-40

Nummer: 1172 550

Aktenzeichen: M 28647 II / 63 c

Anmeldetag: 2. November 1955

Auslegetag: 18. Juni 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugaufhängung mit je einem auf jeder Fahrzeuglängsseite mittels einer Hydraulikleitung untereinander verbundenen hydraulisch arbeitenden Verdrängungselement für das Vorder- und Hinterrad einer Fahrzeuglängsseite, wobei jede Hydraulikleitung mit einem federnden Hydrauliksammler zusammenarbeitet.

Bei einer bekannten Fahrzeugaufhängung dieser Art bestehen die Verdrängungselemente aus Zylindern und darin verschiebbar gelagerten Kolben und der Hydrauliksammler im wesentlichen aus zwei Behältern, die mit Gas gefüllt sind. Letzteres wirkt infolge seiner Kompressibilität" federnd. In die Leitungen sind überdies im Bereich des Hydrauliksammlers Doppelzylinder mit darin verschiebbar gelagerten Steuerschiebern eingeschaltet. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß es ausgesprochen kompliziert ausgebildet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugaufhängung der eingangs erwähnten Art derart auszubilden, daß sie in der Herstellung billiger ist und betriebssicherer arbeitet als die bekannte Vorrichtung. Das gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Verdrängungselemente Behälter mit elastischen Wänden bzw. mit mindestens teilweise elastischen Wänden sind und daß der Hydrauliksammler von teilweise elastischen Wänden bzw. elastischen Wänden begrenzt wird.

Die elastischen Verdrängungselemente sind insofern wesentlich einfacher herstellbar, als es bei ihnen nicht so sehr auf Präzisionsarbeit ankommt wie bei den aus Kolben und Zylinder bestehenden Verdrängungselementen und aus Steuerschieber und Zylinder aufgebauten Hydrauliksammler der bekannten Federaufhängung. Hinzukommt, daß bei der neuen Fahrzeugaufhängung die Federeigenschaften wesentlich günstiger liegen, weil nicht nur der Hydrauliksammler federt, sondern im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung zusätzlich auch die Verdrängungselemente an den Radachsen federn. Außerdem tritt die bei der bekannten Einrichtung gegebene Gefahr des Durchlekkens der Flüssigkeit zwischen Kolben und Zylinderwandung nicht auf.

Es sei erwähnt, daß weiterhin eine Fahrzeugaufhängung mit je einem Federsystem auf jeder Fahrzeuglängsseite, bei der hydraulisch arbeitende Verdrängungselemente für das Vorder- und Hinterrad über eine Hydraulikleitung untereinander verbunden sind, bereits bekannt ist; jedoch fehlt bei dieser Aufhängung der federnde Hydrauliksammler in jeder Leitung. Außerdem sind die Wände der Verdrängungselemente nur insofern teilelastisch, als sie eine nen- Fahrzeugaufhängung

Anmelder:

Moulton Developments Limited,

The Hall, Bradford-on-Avon, Wiltshire

(Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. D. Jander, Patentanwalt,

Berlin 33, Hüttenweg 15

Als Erfinder benannt:

Alexander Eric Moulton,

Bradford-on-Avon, Wiltshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. Juli 1955 (21137)

nenswerte Deformation nur bei Änderung des eingeschlossenen Volumens gestatten. Jede Feder ist näm-Hch im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet, in deren elastischer Wandung eine schraubenförmige Drahteinlage eingelassen ist. Die Feder kann sich somit zwar in Achsrichtung, praktisch aber nicht quer dazu deformieren. Ein mit derartigen Federn ausgerüstetes System hat außerdem folgenden Nachteil: Wird eine Feder z. B. durch einen plötzlichen Stoß belastet, so kann sie nur dann nachgeben, wenn die Flüssigkeit, die dabei verdrängt wird, von dem übrigen Teil des Systems aufgenommen werden kann. Das ist aber dann nicht der Fall, wenn die anderen Federn im selben Augenblick in gleicher Stärke belastet werden. Die Federung wird dann völlig ausgeschaltet, und das System wirkt wie eine starre Verbindung zwischen den Rädern und dem Chassis. Außerdem hat die bekannte Federeinrichtung eine Querverbindung zwischen den beiden Federsystemen an den Längsseiten des Fahrzeugs, so daß letzteres zu

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befestigt ist, während der untere auf dem Arm 4 aufruht. In der Kugel ist ein hydraulisches Medium 14 enthalten, wobei, falls dieses aus Öl besteht, die Kugel 11 entweder aus einem ölbeständigen Material be-5 stehen oder mit ihm ausgekleidet sein muß. Synthetischer Kautschuk eignet sich in bekannter Weise beispielsweise hierfür.

In Verbindung mit dem Hinterrad ist gemäß Fi g. 1 eine elastische Hohlkugel 21 vorgesehen, die zwischen

Rollbewegungen, also zu Drehungen um seine Längsachse neigt, was unerwünscht ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin,
daß durch Benutzung einer einfachen Handpumpe die
Trimmlage des Fahrzeuges im Falle höherer Belastung wieder hergestellt werden kann, indem man
zusätzliche Flüssigkeit einpumpt, so daß ein konstantes Frequenzmaß unabhängig von der jeweiligen Belastung sichergestellt werden kann, wobei nicht zuletzt dieses Frequenzmaß nach Wunsch erhöht wer- io zwei Tellern 22 und 23 liegt. Es ist ersichtlich, daß, den kann, indem man das Fahrzeug auf der S-förmi- wenn der Arm 4 oder 7 einem durch den Boden vergen Last/Durchbiegungskurve etwas höher oder nied- ursachten Stoß ausweicht, die zusätzliche Kugel 11 riger fährt. oder 21 entsprechend deformiert wird.

Im übrigen hat es sich gezeigt, daß mit dem erfin- 24 bezeichnet eine zweckmäßig metallische Lei-

dungsgemäßen System ein hydraulisch-viskoser 15 tung, welche die Kugeln 11 und 21 miteinander ver-Dämpfungseffekt verbunden ist, derart, daß entweder bindet. 25 stellt eine Zweigleitung dar, die zu einer die Belastung der üblichen Dämpfer gemildert werden Pumpe 26 führt, durch welche das System mit einem kann, oder daß diese Dämpfer überhaupt entbehrlich hydraulischen Medium aus einem Behälter 27 gefüllt werden. werden kann. Mit 28 ist ein Ventil bezeichnet, das

Indem man ein Ventil in die hydraulische Verbin- 20 normalerweise die Leitung 25 geschlossen hält, hindung zwischen Vorder- und Hinterradaufhängung ein- gegen die Leitung 24 über eine Zuleitung 29 mit schaltet, kann durch dessen Schließung für den Fall einem durch eine Gummifeder betätigten hydraulischnellen Fahrens die Vorderfederung von der rück- sehen Sammler 30 verbindet.

wärtigen unabhängig gemacht werden. Sieht man zwei Der Sammler weist eine mittlere Kammer 40 auf,

solche Ventile vor, und zwar je eines unmittelbar der 25 die zwischen zwei kegelstumpfförmigen Ringen 41 zugehörigen Radfeder benachbart, so läßt sich der zu- und 42 liegt, die ihrerseits über Flansche flüssigkeits-

sätzliche Vorteil erzielen, daß die Aufhängung versteift wird, wenn die Ventile geschlossen sind, da in diesem Falle die Nachgiebigkeit der Verbindungsleitung ausgeschaltet bleibt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, die einige Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung zeigt. Fig. 1 veranschaulicht eine Anordnung, bei lh h d

dicht miteinander verbunden sind.

In jeden dieser Ringe 41, 42 ist ein ebenfalls kegelstumpfförmiger Gummiring 43 bzw. 44 eingesetzt, 30 deren oberer eine fest mit ihm verbundene Metallkappe 45 und deren unterer eine entsprechende Metallkappe 46 trägt, derart, daß diese beiden Kappen die obere und untere Mittelwand der Kammer 40 bilden, und daß die Zuleitung 29 über eine öffnung der Kappe

g g g

welcher Vorder- und Hinterradaufhängung durch 35 45 in die Kammer mündet.

ein System nichtausdehnbarer Leitungen verbunden Das Ventil 28 kann so angeordnet werden, daß es

sind, zu denen ein gummifederbetätigter Sammler gehört;

Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der in-

sich durch den Fahrer bedienen läßt, wobei es in der einen Stellung die freie Verbindung zwischen den

g g g, Kugeln 11 und 21 zuläßt, während die Leitungen 25

dessen die Verbindungsleitung aus nachgiebigem Ma- 40 und 29 voneinander getrennt sind, in der anderen terial, z. B. Gummi, besteht, die als hydraulischer Stellung dagegen die Verbindung der Kugeln 11 und Sammler dient; 21 über die Leitung 24 unterbricht.

F i g. 3 zeigt ebenfalls eine Anordnung mit nach- Im Falle der F i g. 2 ist an Stelle der metallischen

giebiger Verbindungsleitung zwischen Vorder- und Leitung 24 und des Sammlers 30 gemäß F i g. 1 eine Hinterradaufhängung, deren jede aus einem hydrau- 45 elastische Verbindung zwischen den Kugeln 11 und lischen Teleskopstoßdämpfer mit Gummifedern be- 21 vorgesehen, die aus einem vorderen Abschnitt 54

und einem rückwärtigen Abschnitt 55 besteht. Das hydraulische Medium 14 bewegt sich in diesem Falle von der vorderen Kugel 11 bei Aufwärtsbewegung des 50 Armes 4 so durch die Verbindungsleitung, daß es das Leitungsstück 54 aufzuweiten versucht, insbesondere wenn das Ventil 28 geschlossen ist.

Derselbe Vorgang spielt sich im rückwärtigen Abschnitt 55 der elastischen Leitung ab, wenn die Kugel zeichnet. 2 bedeutet den vorderen Federanschlag und 55 21 deformiert wird, wobei im übrigen die Wechsel-3 den rückwärtigen. wirkung zwischen vorderem und hinterem System

Mit 4 ist ein bei 5 an den Hauptrahmen angelenkter variiert werden kann, je nachdem das Ventil 28 einge-Arm bezeichnet, an dessen freies Ende 6 ein (nicht stellt wird.

dargestelltes) Fahrzeugrad angehängt ist, während7 Im übrigen ist in Fig. 2 beispielhaft das Ventil 28

den entsprechenden rückwärtigen Arm bezeichnet. 60 in ein metallisches Verbindungsstück 56 eingesetzt der, bei 8 angelenkt, am Ende 9 ein Rad trägt. dargestellt, das die nachgiebigen Leitungsabschnitte

In F i g. 1 ist weiterhin mit 11 eine nachgiebige 54, 55 verbindet.

Hohlkugel bezeichnet, die, zweckmäßig aus Gummi Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 sind zur

bestehend, von zwei Halbkugeln gebildet wird, die in Verbindung der vorderen und rückwärtigen Fahreiner Horizontalebene flüssigkeitsdicht verbunden 65 zeugabfederung nachgiebige Leitungsteile 54 und 55 sind. analog der Anordnung nach F i g. 2 vorgesehen. In-

Diese Kugel 11 ist zwischen zwei Metallteller 12 dessen sind hier die Kugelfedern, wie sie in den und 13 eingefügt, deren oberer an dem Anschlag 2 F i g. 1 und 2 vorgesehen werden, durch federbetätigte

steht;

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher im Stoßdämpfer ein gesondertes hydraulisches Medium verwendet wird.

In sämtlichen Zeichnungsfiguren sind gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen benannt.

Mit 1 ist der Hauptrahmen eines Fahrzeuges be-

Sammler 61 (vorn) und 62 (hinten) ersetzt, deren jeder mit einem hydraulischen Teleskopstoßdämpfer kombiniert ist, um zusätzlich eine stabilisierende Federführung zu erzielen.

Mit 60 ist der Außenzylinder des vorderen Stoßdämpfers bezeichnet, dessen unteres Ende 63 gelenkig mit dem vorderen Achsschenkel verbunden ist, wohingegen nahe seinem oberen Ende eine Scheibe 64 festgeschweißt ist, die das untere hohlkegelförmige Gummielement 65 des federbetätigten Sammlers trägt, dessen oberes Gummielement 66 mit einer Metallhülse 67 verbunden ist, die ihrerseits wiederum die vordere Federbegrenzung 2 des Fahrzeuges abstützt.

Die beiden hohlkegelförmigen Ringe 65 und 66 sind mit einer gemeinsamen Metallhülse 68 verbunden, die als Federkammer für das hydraulische Medium dient; dieses wird in diesem Falle sowohl für den vorderen als auch für den rückwärtigen hydraulischen Dämpfer verwendet, so daß Stopfbuchsen oder Dichtungen entbehrlich werden.

Mit 69 ist der Kolben des vorderen Stoßdämpfers bezeichnet, der am unteren Ende einer Stange 70 sitzt, die ihrerseits, in den Zylinder 60 hineinragend, an der oberen Metallhülse 67 der Feder angehängt ist.

Die Zeichnung zeigt, daß die beiden Aufhängesysteme für Vorder- und Hinterrad hinsichtlich der vorbeschriebenen Elemente gleich ausgebildet sind und so arbeiten, daß Aufwärtsbewegungen der Räder auf den gemeinsamen Widerstand der kegeligen Gummiringe 65, 66 und des im System vorhandenen hydraulischen Mediums stoßen, das bei derartigen Deformationen verschoben wird. Die erwähnten Gummiringe 65, 66 werden hierbei auf Scherwirkung und Druck innerhalb der Hülsen 68 beansprucht.

Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist ebenso wie der Fall nach F i g. 3 hydraulische Teleskopstoßdämpfer auf, wobei allerdings das hydraulische Medium der Sammler 61, 62 und dasjenige der Verbindungsleitung 54, 55, 56 von demjenigen der Stoßdämpfer getrennt ist, indem Dichtungen 71 vorgesehen sind, die die Kolbenstangen der Dämpfer abdichten.

Claims (11)

Patentansprüche: 45

1. Fahrzeugaufhängung mit je einem auf jeder Fahrzeuglängsseite mittels einer Hydraulikleitung untereinander verbundenen hydraulisch arbeitenden Verdrängungselement für das Vorder- und Hinterrad einer Fahrzeuglängsseite, wobei jede Hydraulikleitung mit einem federnden Hydrauliksammler zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungselemente (z.B. 11, 21; 61, 62) Behälter mit elastischen Wänden (11, 21) bzw. mit mindestens teilweise elastischen Wänden (65, 66) sind und daß der Hydrauliksammler (z. B. 40; 54, 55) von teilweise elastischen Wänden (43, 44) bzw. elastischen Wänden (54, 55) begrenzt wird.

2. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (54, 55) mindestens teilweise aus einem elastischen, dehnbaren Werkstoff besteht.

3. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (26, 27) zum Trimmen der miteinander verbundenen Räderaggregate durch Änderung der im hydraulischen System enthaltenen Flüssigkeitsmenge vorgesehen ist.

4. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (27) für Flüssigkeit und durch einel Pumpe (26), mittels welcher in an sich bekannter Weise die Ventil (28) in das hydraulische System überführt werden kann.

5. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Ventil (28), durch welches die Verbindungsleitung in an sich bekannter Weise zwischen vorderem und rückwärtigem Federaggregat ganz oder teilweise geschlossen werden kann.

6. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Flüssigkeitssystem in an sich bekannter Weise Drosselöffnungen oder Dämpferventile eingeschaltet sind.

7. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Vorder- und Hinterabfederung hydraulische Stoßdämpfer (60, 69, 70) verbunden sind, die zugleich als Führungen für die Abfederungen dienen.

8. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrauliksammler zwei ringförmige Körper aus gummiartigem Material (43, 44) enthält, die mit ihrer inneren Umfangsfläche mit je einem napfartigen Metallglied (45, 46) und mit ihrer äußeren Umfangsfläche mit einem Metallgehäuse (41, 42) verbunden sind, wobei in dem Raum (40) zwischen den Metallgliedern (45, 46) und den Körpern aus gummiartigem Material (43, 44) eine Verbindungsleitung (29) mündet.

9. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder hydraulischen Verdrängungsvorrichtung, die eine nachgiebige Verbindung zwischen ihrem zugeordneten Radaufhängungsarm (4, 7) und dem Fahrzeugrahmen (1) bildet, ein eine teleskopartige Kolben- und Zylindervorrichtung bildender hydraulischer Stoßdämpfer oder eine Dämpferanordnung angeordnet ist.

10. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede der hydraulischen Verdrängungsvorrichtungen ein Paar übereinander angeordnete, ringförmige, durch ringförmige Metallzwingen (68) verbundene Gummiglieder (65, 66) und die Stoßdämpfer einen aufrechtstehenden Fluidumzylinder (60) enthält, der an seinem oberen Ende in der Mitte des unteren, ringförmigen Gummigliedes (65) befestigt und an seinem unteren Ende schwenkbar mit dem angrenzenden Rad gekuppelt ist (63), wobei eine an einem Ende an dem Mittelteil des oberen ringförmigen Gummigliedes (66) befestigte Stange (70) mit einem Kolben (69) in den Zylinder (60) ragt.

11. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem oberen Ende jedes Zylinders (60) rund um die Kolbenstange (70) herum Dichtungsorgane (71) vorgesehen sind, die die Flüssigkeit in dem hydraulischen Dämpfer von der Flüssigkeit, welche die Kammern (61, 62) der Verdrängungselemente und die Leitungen (24, 54, 55) füllt, isolieren.