DE1238784B

DE1238784B - Fluessigkeitshohlfeder mit Eigendaempfung fuer die Aufhaengung von Raedern, insbesondere von Strassenfahrzeugen

Info

Publication number: DE1238784B
Application number: DEM42747A
Authority: DE
Inventors: Philip Wilson Turner
Original assignee: Moulton Developments Ltd
Current assignee: Moulton Developments Ltd
Priority date: 1957-09-16
Filing date: 1959-09-15
Publication date: 1967-04-13
Also published as: ES249739A1; US2984476A; GB848996A; NL108053C; NL239591A; GB848995A; FR1230966A

Description

DEUTSCHES 4ίίί7Έ $8& PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT B60g

DeutscheKl.: 63 c-40

Nummer: 1 238 784

Aktenzeichen: M 42747 H/63 c

1 238 784 Anmeldetag: 15.September 1959

Auslegetag: 13. April 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitshohlfeder mit Eigendämpfung für die Aufhängung von Rädern, insbesondere von Straßenfahrzeugen, mit einer jeweils durch ein gummielastisches Glied begrenzten Haupt- und Dehnungskammer, die beide mit einem Hydraulikmittel gefüllt sind und über Öffnungen in einer am Federungshub nicht teilnehmenden, als Widerlager für die gummielastischen Glieder dienenden starren Zwischenwand miteinander in Verbindung stehen.

Es sind Federn der vorstehenden Art bekannt, bei denen mindestens ein die Federarbeit leistendes gummielastisches Glied mechanisch mit einer zum Rad führenden Schubstange verbunden ist. Eine derartige unmittelbare Übertragung von Kräften von einem festen Teil auf eine Gummifeder ist mit der Gefahr einer ungleichmäßigen Belastung der Gummi— feder verbunden. Es muß daher damit gerechnet werden, daß die Gummifeder infolge Überbeanspruchung vorzeitig ausfällt.

Durch die Erfindung soll dem angedeuteten Nachteil abgeholfen und ein Weg aufgezeigt werden, der eine gleichmäßige Übertragung der Federkräfte vom Rad auf die eigentliche Gummifeder ohne mechanische Verbindung zwischen Rad und Gummifeder ermöglicht. Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Flüssigkeitshohlfeder der eingangs beschriebenen Art die unterhalb des einen in einem am Fahrzeug gehaltenen Gehäuse befestigten gummielastischen Gliedes angeordnete Zwischenwand topfförmig ausgebildet ist und bei Stößen das eine biegsame Membran bildende andere gummielastische Glied im wesentlichen aufnehmen kann, welches in seiner Mitte mit einem zu einem Rad führenden kolbenartigen Element verbunden ist.

Durch die Verwendung einer biegsamen mit dem zum Rad führenden Element verbundenen Membran wird sichergestellt, daß das Hydraulikmittel die aufzunehmenden Kräfte gleichmäßig auf die Feder überträgt, und zwar über die gesamte Berührungsfläche zwischen Flüssigkeit und Feder. Man kann infolgedessen auch eine große Ubertragungsfläche wählen, was für die Belastung des Gummis günstiger ist, und läuft nicht Gefahr, daß bei Verformungen die von der Feder aufzunehmenden Drücke in verschiedenen Bereichen der Berührungsfläche unterschiedlich sind.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wie die Zeichnung zeigt, besteht das Federaggregat im wesentlichen aus zwei Preßteilen, einem Gehäuse 4 und einer zylindrisch geformten Wand 5. An diesen ist der Wulst einer Membran 6 und der Außen-Flüssigkeitshohlfeder mit Eigendämpfung für
die Aufhängung von Rädern, insbesondere von
Straßenfahrzeugen

Anmelder:

Moulton Developments Limited,
Bradford-on-Avon, Wiltshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. D. Jander und Dr.-Ing. M. Böning,
Patentanwälte, Berlin 33, Hüttenweg 15

Als Erfinder benannt:

Philip Wilson Turner, Trumpington, Cambridge
(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 16. September 1958,
vom 30. September 1958

rand einer undurchlässigen Einlage 7 befestigt. Diese Einlage, die beispielsweise aus synthetischem Gummi, wie Butylgummi, besteht, kann auch in die Membran eingelassen sein. Ein kolbenartiges Glied 8 ist an seinem oberen Ende konischkokav geformt, um das Mittelteil der Membran 6 aufzunehmen. Die konische Form des Kolbens ermöglicht es, daß in der Wand 5 Dämpfungsventile so angeordnet sind, daß sie in der Höhlung des Kolbens liegen, wenn sich der letztere in der vollen Prall- oder Stoßlage befindet. Das Gehäuse 4 ist z. B. an seinem oberen Ende an dem Fahrzeuguntergestell angebracht, während das kolbenartige Glied 8 mit dem Rad verbunden ist. Das Glied 8 ist an einen Verbindungsring 9 festgeschweißt, welcher seinerseits an ein napfförmiges Glied 10 geschweißt ist. Dieses ist mit einem Schenkel 21 verbunden, der an seinem unteren Ende eine Kugel 22 für eine Kugelgelenkverbindung mit dem nicht gezeigten Radtragarm hat. Die Membran 6 ist mit einer verstärkenden konischen Metalleinlage 24 ausgerüstet und ist bei 25 an den Kolben 8 geschraubt. An Stelle der Schraubverbindung kann auch ein Dübel in Form eines Gummistöpsels vorgesehen sein.

Der Rand der Wand 5 ist umgewalzt und umfaßt den Wulst der Membran 6 und den Rand der Einlage?. Von dieser Befestigungsstelle ragt ein Führungsmantel 11 für die Membran 6 nach unten und verhindert, daß sich die Membran, z. B. in der Rückprallstellung (gestrichelte Linie C), seitwärts nach

709 549/240

Claims

außen beult. An der Innenwand 43 des Gehäuses 4 sitzt eine Gummifeder 42, so daß zwischen dieser und der Wand 5 eine Kammer 41 veränderlichen Volumens geschaffen wird. Der Durchmesser des Gehäuses 4 verjüngt sich von seinem unteren zu seinem oberen Ende. Diese Verformung des Gehäuses wird durch Walzen od. dgl. nach der Bindeoperation durchgeführt, um Spannungen im Gummi infolge der Zusammenziehung bei der Abkühlung nach der Bindung zu lösen. Die Dicke des Gummikörpers 42 nimmt von seinem Umfang zu seiner Mitte ab. Außerdem ist die Feder mit einer dünnen Gummihaut 44 versehen, die zwischen dem Gehäuse 4 und der Wand 5 sitzt und an das Metall gebunden ist. Diese Gummihaut bildet eine Dichtung für die Flüssigkeit in der Kammer 41. Auf der Oberseite des Gummikörpers 42 befindet sich eine Ringnut 45, um immer eine bestimmte Verformung der Feder zu erhalten. Die Kammer 41 ist mit einem Ventil 46 versehen, durch welches die Betriebsflüssigkeit nachgefüllt werden kann. Außerdem weist die Kammer 41 einen Auslaß 12 auf, über den sie mittels eines starren Rohres oder eines elastischen Schlauches mit einer entsprechenden Kammer einer ähnlichen Vorrichtung verbunden werden kann, die an einem anderen Rad des Fahrzeuges an der gleichen Seite angebracht ist. Das Ventil enthält ein Paar Gummiklappen 50 und 51, die Öffnungen 52 und 53 steuern, die in rechten Winkeln zueinander versetzt in der Wand 5 angebracht sind. Die Ventilklappen sind durch einen Mittelzapfen und Halteelemente 56 befestigt, wobei die Klappe 50 den Austritt der Arbeitsflüssigkeit aus der Kammer 41 durch Versperrung der Öffnungen 53 verhindert, während die Klappe 51 den Durchfluß in entgegengesetzter Richtung durch Versperrung der Öffnungen 52 verhindert. Kleine Austrittsöffnungen 60 erlauben die Strömung zu und aus der Kammer 41, und ihre Durchmesser können verändert werden, um dem geforderten Dämpfungsausmaß zu entsprechen. Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Ruhestellung der Feder ist durch die Linie B dargestellt. In dieser Stellung besteht ein Gleichgewichtszustand zwischen dem Gewicht des Fahrzeuges und der Federkraft des Gummikörpers 42. Wenn das Rad über eine Straßenunebenheit hinwegfährt oder wenn das Fahrzeug verkantet wird, so daß das wirksame Gewicht auf dieses Rad vergrößert wird, werden der Kolben und die Membran 6 nach aufwärts bewegt, und die Flüssigkeit wird durch das Ventil in die Kammer 41 verdrängt, deren durch den Gummikörper 42 gebildete nachgiebige Wand dieser Flüssigkeitsbewegung entgegenwirkt. Der Kolben und die Membran sind derart geformt und angeordnet, daß ihre wirksame Querschnittsfläche zunimmt, je höher sie sich bewegen und umgekehrt. Die volle Prall-, Ruhe- und volle Rückprallstellung der Bestandteile sind durch die Linien A, B und C angezeigt. Das Ventil 50 dämpft oder drosselt die Flüssigkeitsströmung zu und aus der Kammer 41, wodurch unerwünschte Schwingungen auf ein Minimum vermindert werden, so daß übliche Stoßdämpfer überflüssig sind. Es ist zu bemerken, daß die Neigung der Feder, in die Ruhestellung zurückzukehren, durch eine geeignete geometrische Ausbildung vergrößert werden kann. Das Federaggregat ist nicht auf die Verwendung in Straßenfahrzeugen beschränkt, sondern kann z. B. auch in Schienenfahrzeugen benutzt werden. Patentansprüche:

1. Flüssigkeitshohlfeder mit Eigendämpfung für die Aufhängung von Rädern, insbesondere von Straßenfahrzeugen, mit einer jeweils durch ein gummielastisches Glied begrenzten Haupt- und Dehnungskammer, die beide mit einem Hydraulikmittel gefüllt sind und über öffnungen in einer am Federungshub nicht teilnehmenden, als Widerlager für die gummielastischen Glieder dienenden starren Zwischenwand miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb des einen in einem am Fahrzeug gehaltenen Gehäuse (4) befestigten gummielastischen Gliedes (42) angeordnete Zwischenwand (5) topfförmig ausgebildet ist und bei Stößen das eine biegsame Membran (6) bildende andere gummielastische Glied im wesentlichen aufnehmen kann, welches in seiner Mitte mit einem zu einem Rad führenden kolbenartigen Element (8) verbunden ist.

2. Hohlfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) mit ihrem Außenrand am Gehäuse festgeklemmt und das obere Ende des kolbenartigen Elementes (8) der mit einer nach innen ragenden, ringförmigen Vertiefung versehenen Membran (6) angepaßt ist.

3. Hohlfeder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dämpfungsventile in der Zwischenwand (5) in an sich bekannter Weise zwei Paar entgegengesetzt wirkende Gummiklappen (50, 51) aufweisen, von denen jedes mit einem Paar öffnungen (52) zusammenarbeitet und die im wesentlichen unter rechten Winkeln zueinander an der Wand (5) angeordnet sind.

4. Hohlfeder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des oberen gummielastischen Gliedes (42) zur Mitte hin abnimmt.

5. Hohlfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des oberen gummielastischen Gliedes (42) mit einer Ringnut (45) versehen ist.

6. Hohlfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) nach der Befestigung des oberen gummielastischen Gliedes (42) in ihm im Durchmesser reduziert ist, um die Spannungen in dem Gummikörper infolge seiner Zusammenziehung bei der Abkühlung nach der Verbindungsarbeit zu lösen.

7. Hohlfeder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Gehäuses (4) zum Anschluß an ein entsprechendes Gehäuse einer ähnlichen Feder in an sich bekannter Weise mit einem Verbindungsrohr oder einem Verbindungsschlauch versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 728 501, 945 899;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1 006 275;
österreichische Patentschrift Nr. 183 609.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 5+9/240 4.67

Bundesdruckerei Berlin