DE1281864B

DE1281864B - Hydropneumatische Federung fuer Radfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1281864B
Application number: DEM53460A
Authority: DE
Inventors: Pierre Ernest Mercier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-04-05
Filing date: 1956-05-11
Publication date: 1968-10-31
Also published as: FR67838E; GB834809A; FR68500E; US3147965A; FR1100585A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 60 g

Deutsche KL: 63 c - 41

Nummer: 1281 864

Aktenzeichen: P 12 81 864.3-21 (M 53460)

Anmeldetag: ll.Mail956

Auslegetag: 31. Oktober 1968

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Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Federung für Radfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit je einem Federelement pro Rad, von denen mindestens zwei jeweils zwei gegensinnig im Volumen veränderbare flüssigkeitsgefüllte Arbeitsräume aufweisen, die voneinander getrennt sind, wobei der eine, der Hauptarbeitsraum, sein Volumen in gleichem Sinn ändert wie der Relativabstand zwischen den Rädern und der gefederten Masse, während der andere, der Hilfsarbeitsraum, sein Volumen in entgegengesetztem Sinne ändert und wobei jedes Federelement einen von einem Gaspolster belasteten Raum aufweist, der über ein Dämpfungsorgan mit dem Hauptarbeitsraum verbunden ist.

Aus der USA.-Patentschrift 1 291 016 ist bereits eine hydropneumatische Federung für Kraftfahrzeuge bekannt mit Federelementen, die zwei gegensinnig im Volumen veränderbare, flüssigkeitsgefüllte Arbeitsräume aufweisen, die voneinander getrennt sind, wobei der eine, der Hauptarbeitsraum, sein Volumen in gleichem Sinn ändert wie der Relativabstand zwischen den Rädern und der gefederten Masse, während der andere, der Hilfsarbeitsraum, sein Volumen in entgegengesetztem Sinne ändert und wobei jedes Federelement einen von einem Gaspolster belasteten Raum aufweist, der über ein Dämpfungsorgan mit dem Hilfsarbeitsraum verbunden ist, während der Hauptarbeitsraum direkt von einem Gaspolster belastet ist.

Weiterhin sind hydropneumatische und rein pneumatische Federungen bekanntgeworden, bei denen die Federelemente zwei gegensinnig im Volumen veränderbare, flüssigkeits- und/oder luftgefüllte Arbeitsräume aufweisen, die voneinander getrennt sind, wobei der eine, der Hauptarbeitsraum, sein Volumen im gleichen Sinne ändert wie der Relativabstand zwischen den Rädern und der gefederten Masse, während der andere, der Hilfsarbeitsraum, sein Volumen in entgegengesetztem Sinne ändert, wobei die Drücke in den Haupt- und/oder Hilfsarbeitsräumen durch Gaspolster bestimmt werden. Bei diesen bekannten Federungen sind entweder zur Stabilisierung der Hauptarbeitsraum des einen Federelementes mit dem Hilfsarbeitsraum des anderen verbunden und umgekehrt, oder es sind zum Raddruckausgleich die entsprechenden Arbeitsräume der Federelemente miteinander verbunden (USA.-Patentschrift 1647 518, deutsche Patentschrift 447 445).

Bei derartigen Ausgleichsfederungen ist es auch bekannt, durch Stufenkolben oder Hebelsysteme Übersetzungen vorzusehen (deutsche Patentschriften 804 513 und 905 096).

Hydropneumatische Federung für Radfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Pierre Ernest Mercier,

Piscop par Saint-Brice, Seine-et-Oise (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann,

Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke,

Dipl.-Ing. F. A. Weickmann

und Dipl.-Chem. B. Huber, Patentanwälte,

8000 München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:
Pierre Ernest Mercier,
Piscop par Saint-Brice, Seine-et-Oise (Frankreich)

Beanspruchte Priorität: ..

Frankreich vom 10. Mai 1955 (55 378),
vom 25. Juli 1955 (55 758),
vom 13. Januar 1956 (56 499)

Bei allen derartigen Federsystemen ist aber die Federkennlinie an den Enden des Federungshubes nicht steil genug, so daß zur Begrenzung der Durchfederung und der Ausfederung zusätzliche Federn oder Gummipuffer erforderlich sind, deren Eingriff nicht ruckfrei erfolgen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine über den ganzen Federungshub ruckfreie Federung zu schaffen. Diese Aufgabe soll dadurch gelöst werden, daß die Hauptarbeitsräume und die Hilfsarbeitsräume aller Federelemente mit jeweils einem oder mehreren eine zusätzliche Elastizität liefernden Organen verbunden sind, die mit den jeweils zugeordneten Haupt- bzw. Hilfsarbeitsräumen zwei voneinander unabhängige Federungskreise bilden, deren Resultierende eine Federkraft liefert, deren Kennlinie einen Wechsel in der Krümmung aufweist.

Ausführungsbeispiele der hydropneumatischen

Federung nach der Erfindung sind in der nachfolgen-

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den Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnun- M denl feinen Teilraüffl böfifldSt sieb, ein Gaspolster gen erläutert. 235, in dem anderen, dem Flüssigkeitsraum 232, eine

Fi g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Feder- von dem Druck des Gaspolsters 235 belastete Flüssigelement für eine hydropneumatische Federung gemäß keit. Im Normalbetrieb hegt die Membran 234 etwa der Erfindung; 5 in dir dargestellten Läge. Sinkt der Drück ab, so

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der hy- kanu sich die Membräfi234 _äffi UQtSfSn Bodefl des drößneümatiseheä Federung gemäß der Erfindung; Hohlraums 233 anlegen (gestrichelt dargestellt).

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsförm der hy- Der FlüSsigkeitsraüm 232 steht über Öffnungen

dropneumatischen Federung gemäß der Erfindung; 231 mit einem to seinem Volumen veränderbaren

F i g. 4 zeigt die Federkennlinie der in F i g. 2 und 3 io Raum 236, der ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllt ist, in dargestellten hydropneumatischen Federungen. Verbindung. Der Flüssigkeitsdruck in diesem Raum

Das Federelement nach Fig. 1 weist ein Gehäuse 236 wirkt auf die große Stirnfläche eines Stufenauf, das aus einem Zylinderteil 100 und einer Glocke kolbens 237, der in einem entsprechend gestuften Zy-101 zusammengesetzt ist. In dem Gehäuse befindet linder verschiebbar ist. Die Abmessungen sind deraff sich ein Druckraum, der durch eine Membran m in 15 getroffen, daß der Querschnitt einer durch die einen Gasraum A und einen Flüssigkeitsraum B unter- Stufung entstehenden ringförmigen Kammer 238 dem tiilt ist, Der Gäsräümi4 enthält ein unter Druck QuSfschnitt einer Sylffidrischeä Karrrfflef 239 gleicht, stehendes und als Federmittel dienendes Gäs_s das die düfch die kleine Stirnfläche des StüfefikölbenS durch ein Ventil 103 eingefüllt werden kann. Die 237 begrenzt ist. jDichtüngeü untefbiadea den Übef-Flüssigkeit im FlüssigkeitsraumjB steht unter dem 20 gang von Flüssigkeit vöü der KäMmef 238 zur Käfil·· Druck des Gases im Gasraum A. Sie steht über ein met 239 und Von def Kammer 238 zum RaUm 236. Drosselorgan ΠΙ in Verbindung mit einem in seinem Diese Dichtungen befinden" sieh äfä Aüßenüinfäng Volumen veränderbaren Hauptarbeitsraum C, der des StufenkolbenS 237 ödet ää def Zyühdefinnendurch einen Zylinder 152 und die Stirnseite eines wäüd. Die Verbindung zwischen dein FlüSSigkeifS-Kölbefis ISi begrenzt ist- Die Volürneavef änderung 25 fätim 232" und dem Räum 236 erfolgt über eine DföS-dieses Hauptarbeitsraumes C erfolgt durch die Feder- sei über ein geiiäti bemessenes Kolbenventil öder über bewegungen. eine einfache Durchbohrung. Die ringföftnige Kam-

Auf der Rückseite des KölbenS l51 zwischen einer mer 238 ist an die Röhrleitung 240 und die zylrh-Kolbenstange 102 und dem Zylinder 152 befindet drische Kammer 239 äst äü die RöhrieitUflg 240' ansich ein ebenfalls in seinem Volumen veränderbarer 30 geschlossen.

Hilfsarbeitsraum Cl, dessen Volumen sich im um- Für die HilfsäfbeitsfaUnieiJl der PedefSiernente

gekehrten Sinne wie das Volumen des Häuptarbeits- §^ und S'₂ ist eine hydraulische VerbindüngSieitüng raums C ändert. 241 vorgesehen. Von dieser Vefbiüdüäggieituüg ist

Das Drosselorgan ΪΙΙ enthalt eiil Ventil 104 und eine Rohrleitung 242 ZU eiUeiri als zUsätzliclle" feder Drosselkanäle für die Flüssigkeit,- die von dem Flüs- 35 wirkenden ÖfgäaG abgezweigt. Dieses Organ" G besigkeitsraum B in den Hauptarbeitsräum G fließt und steht aus einer Kamfnef, ifi def eine Membran ein umgekehrt. Gaspolster lind eine Flüssigkeit vöüeinäüdef trennt.

In einer torusförmigen Hilfskammer B1 ist ein mit Die Flüssigkeit körfiffit dufCh die Rö'hfleitüag 242, die Gas gefüllter Schlauch als zusätzliches Gaspolster A1 feste oder einstellbare Stfömüngswidefst^ide enthält, angeordnet. Der Raum in der Hilfskammer B1 außer- 40 Schließlieh liegt ää der Verbindüfigsleitüög 241 ein halb des Schläuche ist mit Flüssigkeit gefüllt und steht Lägenkorfektürorgan Rg, das züf Lägenköfrektür deS mit dem Hauptarbeitsraum C in Verbindung_s Fahrzeugatifbäus in Längsriehtüug dient üöd dessen

In der Außenwandung des Zylinders 152 ist ein Ventil von einem mechanischen Fühler betätigt wird. Rohrstutzen 222 vorgesehen, durch den Flüssigkeit in welcher auf die Differenz; der fflittlefeii Aüfbäuhöhg den HirfSäfbeitsräuüi C i eingeführt und aus diesem 45 an den Vorder- und an den Hinterrädern anspricht abgeführt werden kann. Ferner ist ein Rohrstutzen Die Höhenregler" R1 Und &2 sowie das Lägfen-

223 vorgesehen, durch den Flüssigkeit in den Flüssig- kofrektüförgätt Rg könüen beispielsweise züiH AuS-keitsraum B und in den Hauptarbeitsraum C ein- gleich von Leckverlusten dienen öder der Köinpeiigeführt und aus ihnen abgeführt werden kann. satiöii von DrUckäüderüfigeri des Gases iaföige Von

Eine erste ÄUsfühfufigsförm der hydfopfieüma- 50 Temperäfurändefüngea, öder sie könneä die Uüteftisehen Federung gömäß der Erfindung ist in Fig. 2 sehiedliche Beiädüüg des Fahrzeugs öder Neigungeü dargestellt. und Krümmungen des Bodens, auf dem das Fahrzeug.

Zwei FMereiemente ^₂ und S'_z, die einen Aufbau, fahrt, ausgleichen. Diese Regelgliedef enthälteil jewie iii der Fig. 1 därgeStellf, aufweisen, sind an zwei weils im wesentlichen eiflea Schieber ödef Kläpgen, entsprechenden Vorderrädern öder Hinterrädern an- 55 die es gestätteü, eiaen Teil der Flüssigkeit aus dem gebracht, wahfead die beidea anderen Räder mit hydropaeumätischen Federungssystem in einen Vof-Federelementen^ und S^ ausgestattet sind. Die in ratsbehäiter b abfließen m lässea ödef umgekehrt ihrem Volumen veränderbaren Hauptarbeitsfäume c Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter b in das hydroder Federelemeate der auf der gleichen Fahrzeugseite paeuraafische Federuagssysfem zu fördern. Die liegeadea Räder sind jeweils durch eiae Rohrleitung 60 Förderung der Flüssigkeit et folgt vorzugsweise pter 240 bzw. 240' miteinander verbundea, von densa je Druck voa einer hydraulischen Zentrale aus. Diese eine Leitung zu einem Höhenregler i?l bzw. i? 2 ab- hydraulische Zentrale besteht im wesentlichen aus zweigt. Die Häüptarbeitsräume C aller vier Feder- einem Druckspeicher ä und einer Pumpe P, Vorzugselemente sind außerdem aa ein Orgaa V angeschlöS- , weise einer selbstregelnden Pumpe, die Von der Aasen, das eine zusätzliche Elastizität liefert uad eiüea 65 ttiebsmäscniae des Fahrzeugs, durch einen eigenen teilweisen Raddruckausgleich herbeiführt. Dieses Elektromotor oder durch eine von der Beweguag des örgäa F weist eiaen Hohlraum 233 äirf, der mittels Fahrzeugs angetriebene Transmission angetrieben einer Membran 234 in zwei Teilfäüffie unterteilt ist. wird. Zur Vereinfachung der Darstellung Sind in

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Fig. 2 die Höhenregler RiundR£ sowie das Lagen- den Hilfsarbeitsräumeri C1 und Rohrstutzen ₁*

korrekturorgän Rg schemätisch dargestellt und ohne 223'j, 223,, und 223'₂ stehen mit den Hauptarbeits-

die Fühler, auf Grund derer sie wirksam werden. räumen C in Verbindung.

Die hydropneumatische Federung nach Fig: 2 Die hydropneumatische Federung nach Fig. 3 arbeitet folgendermaßen: Bei parallelen vertikalen 5 weist zwei mit den Hauptfederräumen der Feder-Federbewegungen restultieren die Federkräfte aus der elemente Verbundene Organe V₁ und V₂ auf, die bei Kompressibilität des in den vier Federelementen S±, paralleler vertikaler Einfederung die Elastizität der S'_v S_z und S'_s und in dem zusätzlichen Organ V ein- Federung vergrößern. Diese organe haben einen Aufgeschlossenen Gases. Bei Nick- oder Wankbewegun- bau analog dem des Organs V^ welches in der F i g. 2 gen der gefederten Masse bleibt dagegen die durch io dargestellt ist, d. h., sie besitzen einen Stufenkolben, das Organ V gelieferte zusätzliche Elastizität unwirk- der zwei Kammern gleichen Querschnitts bildet und sam. mit seirier großen Stirnseite in einen dritten im Vo-

Das Lagenkorrekturorgan Rg kann so eingestellt lumen veränderbaren Raum eintaucht, der mit einer

sein, daß ein Ansprechen des Organs G nur in ge- Flüssigkeit gefüllt ist, die durch Öffnungen 321 mit

ringem Maße erfolgt, wenn das Fahrzeug voll beladen 15 einer Teilkammer 322^ einer Druckkammer 323

ist. In den anderen Fällen spricht das Organ G auf kommuniziert. Durch eine Membran 324 wird das

die Summe der Vertikaldurchfederung und der Kick- Gaspolster in der Druckkammer 323 von der Flüssig-

bewegung an* die sich in ihm überlagern. keit in der Teilkammer 322 getrennt.

Dadurch, daß die in ihrem Volumen verander- Die durch den Stufenkolben gebildeten ringfÖrmi-

baren Hauptarbeitsräume C und Hilfsarbeitsraume 20 gen und zylindrischen Kammern der Organe V₁ und

C1 über die entsprechenden zusätzlichen elastischen V₂ sind durch Rohrleitungen 327 und 327' bzw. 326

Organe V bzw. G untereinander verbunden sind, ist und 326' mit den Rohrstutzen 22S₁ und 223'_α bzw.

es möglich, in demselben Federelefnent die Wirkung 223_g und 223'_g, der Federelemente S₁ und S\ bzw*

der Durchfederung eines! in seinem Volumen ver- S₂ und 8'₂ verbunden.

änderbaren Raumes mit der eines anderen in um- 25 An den genannten Rohrleitungen sind Abzweiggekehrtem Sinne in seinem Volumen veränderbaren leitungen Q₁, Q'_v Q₂ und Q₂ zu HÖhenregeiventilen Raumes zu kombinieren, so daß man als resultierende angedeutet, welche im wesentlichen den in Fig. 2 Federkennlinie eine Summenkurve mit wechselnder schematisch gezeichneten Höhenreglern R1 und R 2 Krümmung erhält (s. Summenkurve 2¹ in F i g. 4). Da- entsprechen und bei Unter- bzw. Überschreitung der durch vermeidet man am Hubende des beweglichen 30 Sollhöhe die entsprechenden Leitungen der hydro-Kolbens ISl in beiden Richtungen, ganz ausgefahren pneumatischen Federung iriit einer aus Pumpe und bzw. ganz eingeschoben, durch starke PVogressivität Druckspeicher bestehenden hydraulischen Zentrale der Federkennlinie ruckartige Änderungen der Feder- bzw. mit einem Vorratsbehälter verbinden,
kraft; die sich immer ergeben, wenn zusätzliche Parallel zu den mit den Hauptarbeitsräumen der Federn oder Gummipuffer in Eingriff kommen. Die- 35 Federelemente S^ und S\ bzw. S₂ und S'₂ verbundeses Verhalten ist an Hand der F i g. 4 erklärt, die in nen Organen F₁ und V₂ ist ein weiteres Organ T in Abhängigkeit vom Hub χ des beweglichen Kolbens Fig. 3 an die Rohrleitungen 326, 326', 327 und 327' 151 des Federelementes die Federkraft y des Feder- angeschlossen. Dieses Organ T hat zwei Stufenkolben elementes zeigt. 328 und 329, die durch eine Verbindungsstange 330

Die untere KufVe KC₁ zeigt die Federkraft auf 40 eine Einheit bilden und in einem Gehäuse 331 geGrund der Volumänderung des Hilfsarbeitsraumes meinsam verschiebbar sind, in dem sie vier Kammern C1 eines Federelementes, während die obere Kurve gleichen Querschnitts bilden, nämlich zwei ringfÖr- KC die Federkraft auf Grund der Volumänderung mige Kammern 332 und 333 sowie zwei zylindrische des Hauptarbeitsraumes C eines Federelementes dar- Kammern 334 und 335 verjüngten Durchmessers, die stellt. Die Summenkurve Σ ist dann die algebraische 45 durch die Verbindungsstange 33Ö durehdrungen wer-Summe der beiden Kurven KC und KC₁, d. h. also den. Die beiden durch den gleichen Stufenkolben gedie Gesamtfederkraft des Federelementes. Man sieht, bildeten Kämmen! 332 und 334 bzw. 333 und 335 daß diese Summenkurve Σ zuerst einen degressiven sind jeweils mit den symmetrischen Rohrleitungen und dann einen progressiven Verlauf hat, wobei die 326 und 326' bzw\ 327 und 327' verbunden,
stärksten Steigungen jeweils am Kurvenende liegen. 50 Die beiden Stufenkolben 328 und 329 tauchen mit Das zeigt wiederum_s daß die Federkräfte am Hub- ihren großen Stirnflächen in je einen im Volumen ende jeweils stark zunehmen, so daß Zusatzfedern veränderbaren Raum 336 bzw. 337, die Leitungsoder Gummipuffer überflüssig Werden, wodurch ruck- anschlüsse V bzw. U aufweisen,
artige Änderungen der Federkraft vermieden werden. Die Räume 336 und 337 stehen durch Öffnungen

Fig. 3 zeigt schematisch ein zweites Äusführungs- 55 338 bzw. 339 in Verbindung mit der Flüssigkeit in

beispiel einer hydropneumatischen Federung nach der Druckkammern, die in diesen über Membranen 340

Erfindung. bzw. 341 von Gaspolstern 342 bzw. 343 beiästet ist.

Die mechanischen Verbindungen zwischen den Außerdem können die Rohrleitungen 326,326', Kolben der Federelemente und den ungefederten 327 und 327' mit einem Ausgleichsorgan L verbunden Fahrzeugteilen sind wegen der besseren Übersicht in 60 sein, welches analog dem Organ T aufgebaut ist, der Zeichnung nicht dargestellt. Teile mit den jedoGh mit dem Unterschied, daß es an den großen Indizes 1 und 2 bzw. Ί und '2 liegen jeweils auf der Stirnseiten der Stufenkolben 328 und 329 keine von gleichen Fahrzeugseite, Teile mit den Indizes 1 und Ί einem Gaspolster belasteten, im Volumen verander- bzw. 2 und '2 gehören jeweils zur gleichen Fahrzeug- bare Flüssigkeitsräume aufweist und daß die zu ihm achsei 65 führenden hydraulischen Verbindungsleitungen geVier FederelementeS₁, S^f _v S₂ und S'₂ der Fig. 3 kreuzt sind. Die Federelemente S₁ undS'₂ bzw. S₂ sind sämtlich von der in Fig. 1 dargestellten Bauart. und5'_x der beiden auf einer Diagonalen gegenüber-Rohrstutzen 22Ji₁, 222'_1; 222₂ und 222'₂ stehen mit hegenden Räder sind jeweils an die durch den gleichen

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Stufenkolben 328 bzw. 329 gebildeten Kammern 334 und 332 bzw. 333 und 335 angeschlossen, wodurch ein derartiger Raddruckausgleich ermöglicht wird, daß die jeweiligen Summen der Drücke in den Hauptarbeitsräumen C der diagonal gegenüberliegenden Federelemente S₁ undS'₂ sowie S₂ und S'_± einander gleich sind.

Die Hilfsarbeitsräume'C 1 der auf der gleichen Fahrzeugseite liegenden Federelemente S₁ und S₂ bzw. S'_t und S"₂ sind jeweils durch eine Rohrleitung 344 bzw. 344' miteinander und mit einem elastischen Organ AF bzw. A 'F' verbunden, das dem Organ G in Fig. 2 entspricht und dessen Druck durch einen Neigungsregler SAR beeinflußbar ist. Dieser Neigungsregler besitzt eine pendelnde Masse M, die um eine Achse parallel zur Längsachse des Fahrzeuges ■ angelenkt ist und auf Zentrifugalkräfte anspricht. Diese Masse M greift durch einen Zapfen 345 in einen Doppelschieber 346', 346 ein, dessen Ringnuten 347 und 347' durch Rohrleitungen 348 und ao 348' mit den Rohrleitungen 344 und 344' verbunden sind.

Ferner sind die Ringnuten 347 und 347' bei einer Verschiebung des Doppelschiebers 346,346' über Rohrleitungen 352 und 352' mit der Quelle für den hohen Druck der hydraulischen Zentrale oder über Rohrleitungen 353 und 353' mit dem Vorratsbehälter verbindbar. Eine zentrale Leckleitung 354 ermöglicht den Rückfluß von Lecköl in den Vorratsbehälter.

Die hydropneumatische Federung nach F i g. 3 arbeitet wie folgt: Wie bei der in der Fig. 2 dargestellten Lösung gezeigt wurde, ist bei einer reinen Vertikal-Durchfederung des Fahrzeuges die Elastizität der Kammern mit dem komprimierten Gas in den vier Federelementen S₁, S\, S₂ und S'₂ und in den Orgknen V₁ und V₂ wirksam. Die Elastizitäten der Organe AF und A'F', welche auf die Hilfsarbeitsräume C1 unter den Kolben 151 der Federelemente S₁, S'_v S₂ und S'₂ einwirken, wirken in entgegengesetzter Richtung. Man erhält infolge dieser Überlagerung eine Kennlinie der resultierenden Federkraft mit einer doppelten Krümmung, wobei die Federkraft progressiv zunimmt, wenn man sich den Enden des Hubes nähert (F i g. 4). Dies ist von Bedeutung im Hinblick auf Komfort und Straßenlage, da hierdurch Zusätzfedern und Gummipuffer überflüssig werden, bei deren Eingreifen die Federbewegungen einen Ruck aufweisen.

Darüber hinaus gestattet die Zwischenschaltung der pendelnden Masse M bei einer Kurvenfahrt, die Gleichgewichtslage des Fahrzeugs im Hinblick auf die Resultierende der Fliehkraft und der Schwerkraft aufrechtzuerhalten.

Das Fahrzeug erfährt bei Geradeausfahrt auf einer horizontalen Ebene keinerlei Querbeschleunigung, und der Druck in den gasgefüllten Kammern AF und A'F' istgleich.

Wenn die Masse M nach links verstellt wird, verschiebt sich der Doppelschieber 346, 346' in gleichem Maße nach links, und die Ringnut 347 bringt die Rohrleitung 348 mit dem Vorratsbehälter in Verbindung, während die Ringnut 347' die Rohrleitung 348' mit der Druckmittelquelle in Verbindung bringt. Daraus ergibt sich, daß die resultierende, elastische Kraft, welche dem Gewicht der gefederten Masse auf der rechten Fahrzeugseite das Gleichgewicht hält, sich infolge des Anwachsens des Drucks im Organ A'F' verringert.

Sobald diese entgegenwirkende Aktion die Gleichgewichtslage des Fahrzeugs verbessert, nimmt die Masse M bezüglich des Chassis wieder ihre Ruhestellung ein. Der Doppelschieber kehrt in seine Mittelstellung zurück, und jede Umfüllung der Flüssigkeit wird unterbrochen. Wenn man vermeiden will, daß bei starken zentrifugalen Kräften die Organe AF und A'F' ihre Flüssigkeit vollständig entleeren, kann man, um den Druckabfall· in diesen Organen auf einen Wert über Null zu begrenzen, in die Rohrleitungen 348 und 348' ein abgestimmtes Ventil setzen, welches nach Art eines hydraulischen Reduzierventils arbeitet. Dieses Ventil verhindert von einem bestimmten Druck ab das weitere Ausströmen der Flüssigkeit zum Vorratsbehälter.

Unabhängig von diesem automatischen Fliehkraftausgleich gestatten die Organe V₁ und V₂, deren Elastizität nur bei reiner Vertikal-Durchfederung wirksam ist, gegen Wankbewegungen eine Härte zu erzielen, welche größer ist als die bei bisher bekannten Fahrzeugfederungen.

Schließlich stellt das Organ T der Fig. 3 eine zusätzliche Feder gegen die Nickbewegung dar, weil es gegen die Kraft der Gaspolster 342 und 343 ein fiktives Umfüllen der Flüssigkeit gestattet, die in den Rohrleitungen 326 und 326' einerseits und den Rohrleitungen 327 und 327' andererseits zirkuliert.

Wenn die miteinander verbundenen Stufenkolben 328 und 329 eine Mittelstellung einnehmen, sind die Drücke der Gaspolster 342 und 343 gleich. Jedoch kann die Lage der Membranen 340 und 341 derart sein, daß die eine oder andere dieser Membranen bei der Verschiebung der gekuppelten Stufenkolben in Kontakt mit den Schalen kommt, die ihre Ausdehnung begrenzen und welche die Öffnungen 338 und 339 aufweisen. Die hierzu erforderliche Verschiebung der gekuppelten Stufenkolben ist geringer als ihre maximal mögliche Verschiebung. Hierdurch realisiert man eine zusätzliche Feder gegen die Nickbewegung des Fahrzeugauf baus mit stark progressiver Kennlinie, wenn man sich den Extremstellungen nähert.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydropneumatische Federung für Radfahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit je einem Federelement pro Rad, von denen mindestens zwei jeweils gegensinnig im Volumen veränderbare flüssigkeitsgefüllte Arbeitsräume aufweisen, die voneinander getrennt sind, wobei -der eine, der Hauptarbeitsraum, sein Volumen in gleichem Sinn ändert wie der Relativabstand zwischen den Rädern und der gefederten Masse, während der andere, der Hilfsarbeitsraum, sein Volumen in entgegengesetztem Sinne ändert und wobei jedes Federelement einen von einem Gaspolster belasteten Raum aufweist, der über ein Dämpfungsorgan mit dem Hauptarbeitsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptarbeitsräume (C) und die Hilfsarbeitsräume (C 1) aller Federelemente mit jeweils einem oder mehreren eine zusätzliche Elastizität liefernden Organen (F oder V₁ und F₂ und/oder T bzw. G oder AF und A'F') verbunden sind, 'die mit den jeweils zugeordneten Haupt- bzw. Hilfsarbeitsräumen zwei voneinander unabhängige Federungskreise bilden, deren Resultierende eine Federkraft liefert, deren Kennlinie (Summen-

kurve Σ) einen Wechsel in der Krümmung aufweist.

2. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Hilfsarbeitsräumen (C 1) der Federelemente zweier Räder einer Fahrzeugachse verbundene elastische Organ (G) diesen beiden Federelementen (S₁ und S\ bzw. S₂ und S'₂) gemeinsam zugeordnet ist.

3. Hydropneumatische Federung nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den beiden Hilfsarbeitsräumen (C 1) der Federelemente (S₁ und S^ bzw. S₂ und S'₂) der beiden Räder einer Fahrzeugachse zugeordnete, elastische Organ (G) selbsttätig in Abhängigkeit von Längskippbewegungen des Fahrzeuges mittels eines Lagenkorrekturorganes (Rg) einstellbar ist, das entsprechend den Längskippbewegungen aus dem elastischen Organ (G) Flüssigkeit abzieht oder diesem zuführt.

4. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2 oder den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise Höhenregler (R 1 und R2) vorgesehen sind, die jeweils zwei in Fahrzeuglängsrichtung hintereinanderliegenden Federelementen (S₁ und S₂ bzw. S\ und S'₂) zugeordnet sind und die den Hauptarbeitsräumen (C) dieser Federelemente Druckflüssigkeit zuführen oder entziehen.

5. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 und 2 oder den Ansprüchen 1 bis 3 oder den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß allen Federelementen (S₁, S₂, S\ und S'₂) ein elastisches Organ (F) zugeordnet ist, das ein auf einen Stufenkolben (237) einwirkendes Gaspolster (235) aufweist, wobei der Stufenkolben (237) auf der Rückseite zwei Kammern (238 und 239) gleichen Querschnitts bildet, von denen die erste (238) an die Hauptarbeitsräume (Cj der Federelemente (S₁ und S₂) der Räder der einen Fahrzeugseite angeschlossen ist, während die zweite (239) an die Hauptarbeitsräume (C) der Federelemente (S^ und S'₂) der Räder der anderen Fahrzeugseite angeschlossen ist.

6. Hydropneumatische Federung nach Anspruch 1, umfassend für jedes Rad ein Federelement mit je einem Hauptarbeitsraum und einem Hilfsarbeitsraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptarbeitsräume (C) der Federelemente (S₁ und S\ bzw. S₂ und S'₂) der beiden Räder jeder Fahrzeugachse jeweils mit einem elastischen Organ (F₁ bzw. F₂) zusammenwirken, während die Hilfsarbeitsräume (C 1) der Federelemente (S₁ und S₂ bzw. S^ und S'₂) jeweils in Fahrzeuglängsrichtung hintereinanderliegender Räder untereinander durch jeweils ein weiteres elastisches Organ (AF bzw. A'F') verbunden sind.

7. Hydropneumatische Federung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den mit den Hauptarbeitsräumen (C) verbundenen Organen (F₁ und F₂) ein weiteres elastisches Organ (T) zur Korrektur von Längskippbewegungen des Fahrzeuges angeordnet ist, das zwei Gaspolster (342 und 343) aufweist, welche in entgegengesetzter Richtung jeweils auf einen von zwei Stufenkolben (328 und 329) einwirken, die so miteinander verbunden sind, daß eine Verschiebung des einen eine entgegengesetzte Verschiebung des anderen Stufenkolbens zur Folge hat und umgekehrt.

8. Hydropneumatische Federung nach den Ansprüchen 1, 6 und 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den mit den Hauptarbeitsräumen verbundenen Organen (F₁, F₂ und T) ein Ausgleichsorgan (L) angeordnet ist, das einen derartigen Raddruckausgleich ermöglicht, daß die jeweiligen Summen der Drücke in den Hauptarbeitsräumen (C) der diagonal gegenüberliegenden Federelemente (S₁ und S'₂ sowie S₂ und S^) einander gleich sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 447 445, 804 513,
096, 930067;

französische Patentschrift Nr. 1100 585;
USA.-Patentschriften Nr. 1291016, 1647 518.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

809 629/1276 10.68 ® Bundesdruckerei Berlin