DE1265597B - Gefederte Radaufhaengung fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 60 g

Deutsche Kl.: 63 c-40

Nummer: 1265 597

Aktenzeichen: B 7100011/63 c

Anmeldetag: 6. März 1963

Auslegetag: 4. April 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine gefederte Radaufhängung für Fahrzeuge mit einer von Blattfedern getragenen Achse, einem Teleskopglied variabler Länge, das an einem Ende mit dem Fahrzeugchassis und am anderen Ende mit der Achse verbunden ist, sowie mit einer Einrichtung zur Verhinderung von Längenänderungen des Teleskopgliedes bei Betätigung der Fahrzeugbremsen.

Bei einer in der USA.-Patentsehrift 2 856 200 beschriebenen gefederten Radaufhängung für Fahrzeuge dient das Teleskopglied variabler Länge als Stabilisator, durch den beim Bremsen das sogenannte »In-die-Knie-gehen« bzw. die Nickbewegungen des Fahrzeuges verhindert werden sollen. Das als Stabilisator dienende Teleskopglied ist in vertikaler Stellung angeordnet und an der Oberseite der Achse und an dem Chassis befestigt. Zur Betätigung des Stabilisators ist dieser an die Bremsölleitung angeschlossen und dadurch vom Bremsöldruck beeinflußbar; der Bremsöldruck wirkt dabei gegen ein Klemmorgan, durch das die gegeneinander beweglichen Teleskopelemente in einer bestimmten Relativstellung zueinander festgehalten werden sollen.

Während es somit bei der bekannten Radaufhängung darum geht, eine vertikale Bewegung des Chassis gegenüber der Achse beim Bremsen, d. h. das sogenannte »In-die-Knie-gehen« zu verhindern, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, durch die vermieden werden soll, daß die Radachse bei Betätigung der Fahrzeugbremsen verdreht bzw. tordiert wird und sich vom Boden abhebt; d. h., es geht darum, das Haften des Fahrzeuges auf der Fahrbahn bzw. dessen Spurhaltigkeit zu verbessern. Darüber hinaus soll gewährleistet sein, daß unter normalen Arbeitsbedingungen die Federungseigenschaften des Fahrzeuges nicht beeinträchtigt werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe basiert im wesentlichen auf der Tatsache, daß bei bekannten Radaufhängungen, bei denen jedes Ende der feststehenden Achse oder des Achskastens mit dem Fahrzeugchassis oder dem Wagenkasten mittels einer Anzahl halbelliptischer Blattfedern verbunden ist, durch die Anwendung der Radbremsen auf die feststehende Achse oder das Achsgehäuse (an dem die fahrzeugfesten Teile der Bremsen befestigt sind) eine beträchtliche Torsionskraft ausgeübt wird, die eine Verdrehung bewirkt, bis der Widerstand der Federn wirksam wird und die Gegenkräfte in den letzteren die Torsionskraft der Bremse überwinden; diese Aktions- und Reaktionskräfte setzen die Federn nicht nur heftigen Belastungen aus, sondern rufen

Gefederte Radaufhängung für Fahrzeuge

Anmelder:

Henry Boys & Son Limited, Godfrey Frank Boys, Walsall, Staffordshire (Großbritannien)

Vertreter:

Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,

Dipl.-Ing. G. Dannenberg

und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,

6000 Frankfurt, Große Eschenheimer Str. 39

Als Erfinder benannt:

Godfrey Frank Boys,

Walsall, Staffordshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 21. März 1962 (10 782)

auch die unerwünschte Eigenschaft, die als Achsschlag oder Achserschütterung bekannt ist, hervor, d. h. eine periodische Vibration, die von den überbelasteten Federn auf das Chassis oder den Wagenkasten übertragen wird. Dort, wo die Federaufhängung in der Art eines Doppelachsgestells (F i g. 3) mit zwei hintereinander angeordneten Achsen ausgeführt ist, wobei die beiden halbelliptischen Federn auf beiden Seiten durch einen Ausgleichskipphebel eng verbunden sind, bewirken die Aktions- und Reaktionskräfte, die durch die Anwendung der Bremsen auftreten, daß die hintere Achse die Tendenz hat, die vordere Achse anzuheben.

Bei einer Federaufhängung der Schwinghebel-Art (F i g. 5), bei der die hintereinander angeordneten, vordere und hintere Achse jeweils von den vorderen und hinteren Enden zweier seitlich im Abstand voneinander angeordneter, umgekehrter halbelliptischer Federn getragen werden, die zentral schwenkbar an dem Fahrzeugchassis oder Wagenkasten gelagert sind, bewirken die Aktions- und Reaktionskräfte, die bei Betätigung der Bremsen entstehen, daß die vordere Achse die Tendenz hat, die hintere Achse anzuheben. Um das Auftreten der oben beschriebenen unerwünschten Eigenschaften bei Betätigung der Bremsen zu verhindern, wird eine gefederte Radaufhängung für Fahrzeuge der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, die dadurch gekennzeich-

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net ist, daß das Teleskopglied in an sich bekannter F i g. 4 zeigt die Anwendung der Erfindung bei der

Weise als druckmittelbetätigtes Zylinder-Kolben- Federung nach Fig. 3;

Teleskopglied ausgebildet ist und an seinem nicht mit F i g. 5 zeigt eine bekannte Schwinghebel-Feder-

dem Fahrzeugchassis verbundenen Ende mit der aufhängung und Achse über einen Arm verbunden ist, der mit dieser 5 F i g. 6 zeigt die Anwendung der Erfindung bei der derart starr verbunden ist, daß er sich von dieser im Federung nach F i g. 5.

allgemeinen radial weg erstreckt und dadurch wäh- In Fig. 1, in der jedes Ende der feststehenden

rend der Betätigung der Fahrzeugbremsen eine Dreh- Achse 10 mit dem Fahrzeugchassis 11 mittels einer bewegung der Achse verhindert. Dadurch, daß ein aus mehreren Blättern bestehenden Feder 12 verbun-Drehen bzw. eine Torsionsverdrehung der Radachsen io den ist, ist ersichtlich, daß in dem Zustand, da die um ihre geometrische Achse während des Bremsvor- Bremse angewendet wird, die auf die Achse 10 ausgangs verhindert wird, ist gewährleistet, daß keine geübte Torsionskraft sie veranlaßt, sich um ihre geoder Radachsen beim Bremsen vom Boden abgehoben metrische Achse zu drehen, und zwar von der Norwird, d.h., die Straßenhaftung und Spurhaltigkeit und malen (durch die gestrichelte Linie a dargestellt) in damit die Bremseigenschaften des Fahrzeugs werden 15 die durch die gestrichelte Linie b dargestellte Stellung, erheblich verbessert, da die Räder während des entgegen dem Widerstand der Federn 12, bis in dieser Bremsvorgangs mit dem Untergrund in Kontakt ge- Feder entwickelte Gegenkräfte das Bremsmoment halten werden und der gefürchtete Achssprung ver- überwinden. Diese Aktions- und Reaktionskräfte setmieden wird. Die Räder werden somit nicht mehr, zen die Federn 12 starken Belastungen aus, aber sie wie bisher, während eines beträchtlichen Teils der a° rufen auch Stöße oder Erschütterungen der Achse Bremszeit infolge des sonst auftretenden Achssprun- hervor, was zu einem erhöhten Reifenverschleiß ges außer Berührung mit der Straßenoberfläche ge- führt. Die Bremsen werden durch ein Druckmittel bracht, wodurch bisher der Bremswirkungsgrad in Tätigkeit gesetzt, das in bekannter Weise über die wesentlich herabgesetzt wurde. Druckleitung 13 einem die Bremsbacken bzw. den

Vorteilhafterweise kann bei Einsatz als Vorder- 25 Bremsschuh betätigenden Zylinder in der Bremsradaufhängung das Teleskopglied im allgemeinen trommel 14 zugeführt wird, relativ zu welcher das horizontal und der Arm im allgemeinen vertikal an- Rad 15 drehbar ist.

geordnet sein, während bei Einsatz als Hinterrad- In der Fig. 2, in der gleiche Bezugszeichen wie

aufhängung das Teleskopglied bezüglich seiner Be- in F i g. 1 gleiche Teile bezeichnen, ist zwischen der festigungssteile am Fahrzeugchassis mit Neigung nach 3° Achse 10 und dem Chassis 11 eine Federaufhängung hinten und unten angeordnet und der Arm von der vorgesehen, mit einer Verbindung, die einen Druck-Achse zu seinem Verbindungspunkt mit dem TeIe- mitteldruckzylinder 16 aufweist, der bei 17 schwenkskopglied mit Neigung nach unten und nach vorn bar mit dem Chassis 11 verbunden ist, und einen angeordnet sein kann. Kolben 18, der schwenkbar mit dem starr an der

Im Hinblick auf die Vorderradaufhängung des 35 Achse 10 befestigten radialen Arm 19 verbunden ist, Fahrzeuges kann somit eine Torsionsverdrehung der wobei die Anordnung derart ist, daß die gemeinsame Vorderachse während des Bremsens praktisch völlig Achse des Zylinders 16 und des Kolbens 18 tangenausgeschaltet werden. Hinsichtlich der Hinterradauf- tial zu der geometrischen Achse der Achse 10 anhängung verhindert die Anordnung nach der Erfin- geordnet ist. Der Zylinder und der Kolben 16,18 dung nicht nur die Drehung der Achse und erhöht 40 sind bekannter Art, wobei der Zylinder 16 eine als Folge davon den Teil der Bremszeit, während ventilgesteuerte Nebenleitung enthält, die die Arbeitsdem die Räder sich in Kontakt mit der Straße be- räume an den gegenüberliegenden Seiten des Kolbenfinden, sondern sie übt auch eine nach unten ge- kopfes verbindet, und wobei das Steuerventil 20 mit richtete Kraft auf das Chassis aus, welche die Reifen- der Druckleitung 13 des Bremssystems verbunden ist. haftung auf der Straße erhöht und die Bremswirkung 45 Diese Anordnung ist derart, daß unter normalen verstärkt. freien Fahrbedingungen die Nebenleitung offen ist,

Vorzugsweise ist das Teleskopglied mit einem so daß das Druckmittel in dem Zylinder 16 durch normalerweise offenen By-pass versehen, welcher die den Kolben 18 von dem einen zu dem anderen Ende Arbeitsräume des Zylinders auf beiden Seiten des des Zylinders verlagert werden kann, und die rela-Kolbens verbindet und bei Betätigung der Fahrzeug- 50 tiven Bewegungen des Fahrzeugchassis 11 und der bremsen geschlossen wird. Achse 10 ermöglicht, wobei die wirksame Länge der

Die Erfindung ist im folgenden beispielsweise an Zylinder-Kolben-Anordnung 16,18, je nach den ErHand der Zeichnungen näher erläutert, in denen fordernissen, unterschiedlich ist. Werden dagegen die schematisch in Seitenansicht drei bekannte Feder- Bremsen betätigt, und wird infolgedessen das Steueraufhängungen dargestellt sind und zum Vergleich 55 ventil 20 von dem Druck in der Leitung geschlossen, hiermit jeweils Ansichten, welche die Anwendung der also die Nebenleitung gesperrt, so sind der Zylinder Erfindung bei diesen bekannten Federungen zeigen. 16 und der Kolben 18 gegenüber einer relativen Bein jeder der Ansichten ist die Aufhängung bei An- wegung blockiert und wirken gemeinsam entweder Wendung der Bremsen dargestellt und die Richtung unter Druck als Spreizvorrichtung oder unter Zug der Fahrzeugbewegung von rechts nach links an- ⁶° als Versteifung einer Drehung der Achse 10 unter genommen. der Einwirkung des Bremsmoments entgegen.

F i g. 1 zeigt eine bekannte Aufhängung, bei der Die in F i g. 2 verwendeten Bezugszeichen sind für

die Radachse mittels halbelliptischer Federn an dem analoge Teile auch in den F i g. 3, 4, 5 und 6 verChassis gelagert ist; wendet.

F i g. 2 zeigt die Anwendung der Erfindung bei der 65 Bei dem in Fi g. 3 dargestellten Doppelachssystem, Federung nach F i g. 1; in dem die aus mehreren Blättern bestehenden halb-

F i g. 3 zeigt eine bekannte Federaufhängung mit elliptischen Federn 12 an jeder Seite zwischen ihren Doppelachsgestell; benachbarten Enden durch einen Schwingbalken 21

verbunden sind, der bei 22 schwenkbar am Chassis 11 und an schwenkbaren Gliedern 23 gelagert ist, ist ersichtlich, daß unter den Bedingungen, da die Bremse betätigt wird, die Torsionsreaktion, die durch den spitzen Winkel zwischen den gestrichelten Linien α und b angedeutet ist, sich so auswirkt, daß die hintere (rechte) der beiden Achsen 10 die Tendenz hat, durch die enge Verbindung zwischen den Federn 12, die vordere führende Achse 10 wie dargestellt anzuheben, wodurch ein Achssprung hervorgerufen wird. Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung dieser Anordnung, wie in Fig. 4 dargestellt, werden eine erhöhte Belastung der Federn 12 und der durch das Bremsmoment hervorgerufene Achssprung dadurch verhindert, daß die Zylinder-Kolben-Anordnung 16,18 als feste Spreizvorrichtung oder als Versteifung zwischen dem Chassis 11 und dem radialen Arm 19 an der hinteren Achse 10 wirken, wenn die Bremsen angewendet werden.

Wenn dies nötig oder erwünscht ist, kann auch die vordere oder führende Achse mit dem Chassis verbunden werden, und zwar mittels einer einen radialen Arm, einen Zylinder und einen Kolben aufweisenden Verbindung, ähnlich der Art, die der hinteren Achse zugeordnet ist.

Bei der in F i g. 5 gezeigten Schwinghebel-Federaufhängung, in der die hintereinander angeordneten Achsen 10 an jeder Seite durch eine aus mehreren Blättern bestehende umgekehrte Feder 12 verbunden sind, die bei 24 an dem Chassis 11 zentral schwenkbar gelagert ist, ist ersichtlich, daß die durch die Bremse hervorgerufene Torsionsreaktion, die durch den spitzen Winkel zwischen den Linien α und b dargestellt ist, zur Folge hat, daß die hintere der beiden Achsen angehoben wird, und einen Achssprung ausführt. F i g. 6 der Zeichnungen zeigt, daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung auf diese Art der Federn-Aufhängung, dadurch, daß ein radialer Arm 19 an der vorderen Achse 10 vorgesehen, dieser Arm mit dem Chassis durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung 16,18 und das Nebenschlußventil 20 mit der Druckleitung des Bremssystems verbunden wird, eine Uberbelastung der Federn 12 und ein Achssprung verhindert werden können. Ein ähnlicher Zylinder und Kolben sowie ein radialer Arm können ebenfalls zwischen der hinteren Achse und einem geeigneten Punkt an dem Chassis vorgesehen werden, so daß die durch die Bremse hervorgerufene Torsionsreaktion von beiden Verbindungen aufgenommen wird.

Das Nebenschlußventil in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein Ventil mit veränderlichem Durchlaß sein, so daß die Verdrängung des Druckmittels von dem einen Ende des Zylinders zu dem anderen unter normalen freien Fahrbedingun- -gen steuerbar ist, wodurch Erschütterungen absorbierende Eigenschaften erzielt werden, die die der Federn noch ergänzen.

Während die Erfindung insbesondere in bezug auf Fahrzeuge mit Druckmitteldruckbremssystemen be- ^₀ schrieben wurde, ist jedoch ersichtlich, daß die Erfindung sich auch auf Aufhängsysteme von Fahrzeugen anwenden läßt, die mechanische oder elektrische Bremsen haben, und in diesem Fall wurden alle oder jedes einzelne Nebenleitungsventil direkt von dem die Bremse betätigenden Mechanismus zu betätigen sein.

Die verschiedenen Anwendungsarten der Erfindung verhindern übrigens nicht nur das Auftreten von den oben genannten unerwünschten Eigenschaften, sondern verbessern darüber hinaus die Wirksamkeit der Bremse.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gefederte Radaufhängung für Fahrzeuge mit einer von Blattfedern getragenen Achse, einem Teleskopglied variabler Länge, das an einem Ende mit dem Fahrzeugchassis und am anderen Ende mit der Achse verbunden ist, sowie mit einer Einrichtung zur Verhinderung von Längenänderungen des Teleskopgliedes bei Betätigung der Fahrzeugbremsen, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskopglied in an sich bekannter Weise als druckmittelbetätigtes Zylinder-Kolben-Teleskopglied (16, 18) ausgebildet ist und an seinem nicht mit dem Fahrzeugchassis (11) verbundenen Ende mit der Achse (10) über einen Arm (19) verbunden ist, der mit dieser starr verbunden ist, daß er sich von dieser im allgemeinen radial weg erstreckt und dadurch während der Betätigung der Fahrzeugbremsen eine Drehbewegung der Achse (10) verhindert.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz als Vorderradaufhängung das Teleskopglied (16, 18) im allgemeinen horizontal und der Arm (19) im allgemeinen vertikal angeordnet ist.

3. Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz als Hinterradaufhängung das Teleskopglied (16, 18) bezüglich seiner Befestigungsstelle (17) am Fahrzeugchassis (11) mit Neigung nach hinten und unten angeordnet und daß der Arm (19) von der Achse (10) zu seinem Verbindungspunkt mit dem Teleskopglied (16, 18) mit Neigung nach unten und nach vorn angeordnet ist.

4. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskopglied (16, 18) und der Arm (19) normalerweise etwa unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind.

5. Radaufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Teleskopglied (16, 18) mit einem normalerweise offenen By-pass versehen ist, welche die Arbeitsräume des Zylinders auf beiden Seiten des Kolbens verbindet und bei Betätigung der Fahrzeugbremsen geschlossen wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 928 933;
deutsche Auslegeschriften Nr. 1 003 054,

006 277;

britische Patentschrift Nr. 578 225;
USA.-Patentschriften Nr. 2 018 502, 2289 907,

856 200, 2 991088.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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