DE1430186A1

DE1430186A1 - Radaufhaengung fuer Fahrzeuge,insbesondere gelaendegaengige Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1430186A1
Application number: DE19621430186
Authority: DE
Inventors: Klanner Dr-Ing Rudolph
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1962-07-13
Filing date: 1962-07-13
Publication date: 1969-09-04
Also published as: NL295262A; GB1057844A; BE634987A; CH419860A; FR1361754A

Description

Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere geländegängige Kraftfahrzeuge

Kraftfahrzeuge mit einem um seine Längsachse verwindbaren Eahmen und breiter Federspur haben insofern ein gutes Fahrverhalten als eine gute Kurvenstabilität in Verbindung mit einer auch in unebenem Gelände gesicherten Bodenberührung der Räder gegeben ist. Die Bodenberührung der Räder ist gesichert, weil der Rahmen ein zusätzlich zu den Radfedern wirkendes, um seine Längsachse elastisch nachgiebiges Federelenient ist und demnach große Federwege der Räder im Gelände zur Verfügung stehen. Die gute Kurvenstabilität ist gegeben, weil der Rahmen infolge der breiten Federspur eine breite Abs'tützbasis hat und in der Kurve auf Biegung mit in Fahrzeugquerrichtung weisenden Hebelarmen beansprucht wird und gegenüber solchen Beanspruchungen praktisch starr ist.

Der Vorteil, den Rahmen als zusätzliches Federelement heranzuziehen, kann nicht immer nutzbar gemacht werden. Der Vorteil kann z.B. nicht ohne weiteres nutzbar gemacht werden, wenn starre Aufbauten auf dem Rahmen zu befestigen sind, weil sonst die Verbindungselemente zwischen Rahmen und Aufbauten bei nur geringer Eigenelastizität reißen würden· Ein um.seine Längsachse 3ich verwindender Rahmen ist auch dann nicht vertretbar, wenn für aufgebaute Geräte, unabhängig von der Geländebeschaffenheit, der Rahmen eine ebena Grundfläche ΘΟ9Β3δ/Ο339 BAD ORIGINAL </ /

sein solle Wird aber der Rahmen so steif gemacht, daß er den Fahrbahnunebenheiten nach ausgeschöpftem Fe der spiel nicht durch elastische Verformung folgen' kann, dann werden nach Beendigung des Federspiels die vier tatsächlichen oder, bei Fahrzeugen mit mehr als vier Hadern, fiktiven RadaufStandspunkte ungleich belastet und unter Umständen kommt sogar ein Rad .vom Boden frei. Hierdurch wird der Antrieb oder die Lenkung des Fahrzeuges oder beides bei unebener Fahrbahn beeinträchtigt»

Die Erfindung will es durch entsprechende Ausgestaltung der Radfederung für Fahrzeuge mit vier realen oder fiktiven Radaufs tandsp unlit en und einzeln aufgehängten Rädern ermöglichen, daß der Fahrzeugrahmen von Verwindungen freigehalten ist, trotzdem aber auch die Räder extrem großen Fahrbahnunebenheiten folgen könnenβ

Demgemäß betrifft die Erfindung eine Radaufhängung für Fahrzeuge, insbesondere geländegängige Kraftfahrzeuge, mit vier realen oder fiktiven Radaufstandspunkten und einzeln aufgehängten Rädern sowie einen von Verwindungen um seine Längsachse freizuhaltenden Rahmen.

Die Erfindung besteht darin,' daß die vier Räder oder Rädergruppen durch eine Ausgleichsvorrichtung miteinander verbunden sind, die zu gleichsinnigen, den lotrechten ScliVvingbewegungen der Räder der jeweils anderen Fahrzeugseite entgegegengerichteten lotrechten Schwingbewegungen der Räder jeder Fahrzeugseite führt»

9836/0339

BAD

-3- U30186

Bei einem-Fahrzeug nach.der Erfindung ist gewährleistet, daß ohne Rahmenverformungen stets alle Räder gleichmäßig belastet sind, und zwar ohne Rücksicht auf die Weichheit der im allgemeinen verwendeten Federn. Fällt ein Rad bei einer Geländefahrt in ein Loch, dann bedeutet das zwar zunächst eine zusätzliche Belastung der anderen Räder bzw. der Federn der anderen Räder, aber bereits im Bntstehen der zusätzlichen Belastung wird diese wieder abgebaut und das tiefer stehende Rad wieder zum Tragen herangezogen·

Das gleiche Problem hat man bereits durch hochelastische Elemente zwischen dem verwindungsweichen Fahrzeugrahmen und dem Fahrzeugaufbau zu lösen versucht» Hierbei bedarf es dann aber wieder besonderer Mittel, die gewährleisten, daß trotz der lotreöht erheblich nachgiebigen Elemente eine horizontal sichere Verbindung zwischen Fahrzeugaufbau und Fahrzeugrahmen vorliegt. Auch sind bereits mechanische und hydraulische Ausgleichsvorrichtungen bekannt, die jedoch einen Raddruckausgleich nur zum Teil bewirken, z.B. zwischen den Rädern eines Doppelachsaggregates, zwischen zwei diagonal einander gegenüberlxegenden Rädern oder zwischen den beiden Rädern einer Achse.

Im praktischen Betrieb wird es nun so sein, daß die Ausgleichsvorrichtung nur in bestimmten Betriebsbereichen, die sich durch eine wünschenswerte Bodenfreiheit des Fahrzeuges gegenüber anderen Betriebsbereichen auszeichnen, wirksam sein muß. So sind auf normaler Straße die Unebenheiten so gering, daß im allgemeinen auch ohne Ausgleichsvorrichtung alle Radaufstandspunkte gleich belastet sind. Andererseits

909836/0339 ·/.

ist eine tiefe Schwerpunktslage erwünscht, um Kurven"mit hoher Geschwindigkeit durchfahren zu können. Pagegen ist in Gelände eine niedrige -Schwerpunktslage der geringen Geschwindigkeit wegen nicht erforderlich, dagegen eine große Bodenfreiheit in Verbindung mit einem zuverlässig.wirkenden Ausgleich der Raddrücke "bzw. Fe derbe las tungen«, Handelt es sich, was hier einbezogen sein soll, um ein a.nix3hibiß.ches Spezlalfahrzeug,' so kann darüber hinaus noch für die /Sumpffahrt eine extrem hohe Bodenfreiheit ohne Ausgleich ery/ünscht sein.

In Anbetracht dieser Verhältnisse schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß die Ausgleichsvorrichtung Teil einer Vorrichtung zur Regelung der Bodenfreiheit und nur in einem bestimmten, ausgezeichneten Bereich der Bodenfreiheit wirksam ist. Dieser Bereich soll insbesondere zwischen zwei Bereichen liegen, in denen die Ausgleichsvorrichtung nicht Wirksam ist.»

Die Erfindung und γ/eitere Einzelheiten derselben sind im folgenden an Hand der Zeichnung naher erläutert,· In der Zeichnung zeigen in beispielsweiser und schematiseher Darstellung« - .

1 eine Radlagerung, wie sie bei der Erfindung beispielsweise vorausgesetzt ist;

2 als Schnitt die Vorrichtung gemäß der Erfindung für Fahrzeuge mit einer lladlagerung gemäß

Fig. 1j - ' ■ . " ■■■■■. ^;

-909836/033 9^-"-· '

BAD ORIGINAL

Fig» 3 in· der Ansicht von oben ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß Fig« 1, 2j.

Fig. 4

und 5 die weiter ausgestaltete Vorrichtung gemäß der Erfindung bei Fahrzeugen mit mehr als vier Rädern

Für das Ausfühi'ungsbeis^iel ist nach Fig« 1 angenommen, daß die vier Rüder 1 eines Fahrzeuges einzeln uit Schraubenfedern 2 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 3 abgefedert sind. Jedes Rad ist von zwei in Fahrzeugquerrichtung weisenden Sohvn.ngarmen 4, 5 gegenüber dem Fahrzeugrahmen geführt und zwischen dem oberen Schwingarm 4 und dem Rahmen "j befinuet sich eine Schraubenfeder 2, Finden statt der Schraubenfedern Gaüfedern oüer Gummifedern Anwendung,. dann muß sich an dieser Anordnung nichts andern, obwohl die Federn eber.so wie Sohraubenfödörn auch horizontal angeordnet sein können und die lotrechten Federbewegungerx der Rüder mit Hilfe von Zusatahebeln und.-gestangen auf die horizontal angeordneten Federn übertragen werden icönnetu Finden andere Federarten, £»£. Drehstabfedern Anwendung, so sind statt der dein Rahmen 3 und den ScLwingarmen 4 zugeordneten Federteller 7, 3 andere geeignete Federlager vorzusehen«

Im Ausführungabeispiül ist der dem Fahrzeugrahmen 3 zugehörige Feder teller 7 der Schraubenfeder 2 Teil eines Zylinciurs 9» Am oberen Ende des Zylinders befindet sich ein mit dem Rahmen zusammenarbeitender Anschlag 10» a»a unteren Zylinderende ein mit dem Schwingarm 4 EUoaiumenarbe !tender Auuohlag II» Der im Zylinder 9 geführte iColbea β ist mit aai-

90Ö836/033 0 -■■"-'. */♦ bad ολη

ner Kolbenstange 6a starr am 'Fahrzeugrahmen "-befestigt» Der von dem Kolben 6 nachgiebig verschlossene Zylinderraum 12 jedes Zylinders der Vier' Fahrzeugräder ist über den Druckteiler 15 mit den jeweils anderen Zylindern verbunden. Der Drucirteiler weist einen beispielsweise im Bereich des einen Radpaares angeordneten Zylinder 14 auf, der durch eine starre Trennwand 15 in zwei Kammern mit unveränderlichen Volumina getrennt ist, deren Einzelvoluuien in jedem Fall wesentlich größer ist als das Volumen jedes Zylinderrauxes.12« Jede Kammer des Zylinders 14 ist durch je einen Kolben iti, 17 wieder in zwei Teilkammern 18, 19 und 20, 21 unterteilte- Die Kplben 16, 17 sind mit axialer Versetzung a.uf einer gemeinsamen" Kolbenstange 22 befestigt, die axial verschiebli.ch in der Trennwand 15 und den Deckeln 23, 24 des Zylinders geführt ist, Rückstellfedern 25.bestäuben die Mittellage der Kolben 16, 17 -und'stützen sich hierzu einerseits .an der Trennwand 15, andererseits an den einander zugekehrten Flächen der Kolben 15, 17 ab«, Die äußeren TeilkaniEiern -1-8. -2Ϊ sind mit den Zylindern 9 der beiden achsgleich angeordneten Fahrzeugräder verbunden, wozu die beiden Leitungen 26, 27 vorgesehen sind. Die mittleren Teilkammern 19, 20 sind diagonal mit den Zylindern.9 &er beiden anderen achsgleich angeordneten Fahrzeugräder verbunden,-was mit Hilfe der sich kreuzenden Leitungen 28, 29 zwischen diesen Zylindern und dem Druckteiler 15 erfolgt« Das ganze System ist rait hydraulischem Druckmittel zu füllen, vmbei die Men^e des-im jeweiligen G-estängeteil eingeführten Druckmittels mit je einem -J&Uükmitte!speicher 30 au ändern, ist.» Jeder DruoK:mixte!speicher: ist ein Zylinder 31, in dem ein Kolben 32 den mit einsm-

. 9.098.36/033.0-. φ

- ■■ ' ' ■■ ■ BAD

U30186

emetischen Druckmittel gelullten Zylinderraum 33 von άβια mit hydraul ieC¹Iera Druckmittel gefüllten Zylinderraurn 34 trennt» EIa von einer zentralen Stelle aus au bedienendes Ventil 35 sperrt die Verbindung zwischen dem Zylinderraum 34 und dem jevveili^em liydrauliseilen Gestängeteil oder gäbt diese Verbindung i'rei.

für die normale Straßenfahrt mit geringer Bodenfreiheit und nicht gewünschtem Ausgleich ist das hydraulische Gestänge drucklos» Die Kolben 6 befinden sich in ihrer unteren Endstellung und nach maßgabe des Abständes zwischen den Anschlägen 11 und den Schwingariaen A können Fahrzeugrahmen und Fahrseugraaer gegeneinander einfedern« Das Ausfedern ist durch gesonderte Anschläge begrenzt.

Für die Fahrt im Gelände mit größerer Bodenfreiheit und gew.'iiüchtem Ausgleich der Raddrücke ist so viel Druckmittel in das hydraulische Gestänge eingefüllt, daß sich die Kolben 6 in der gezeichneten !,littelstellung befinden. Kurzfristige Federbewegungen eines Kades sind ohne Beeinflussung der jeweils anderen Räder, wie für die -.Straßenfahrt beschrieben, möglich« Bei längeren Abstands'inderungen zwischen einem Rad und dem Fahrzeugrahmen findet dagegen ein Raddruckausgleich statte Fährt beispielsweise das in Fig. 1 dargestellte E&d uuf eine Kampe auf, dann wird der Zylinderraum 12 des Zylinders 9 dienes Eades verkleinert und in die Teilkammer 1ö atrüiui über die Leitung 26 Druckmittel ab. Hierdurch wird die iColbentitange 22 nach rechts verstellt und die hydrauliüclien Tüilßeijt^nge werden so verstellt, daß das achsgleich e liud Rusatzlicli belastet »vard (lüinatromen von

909836/0339 _BAD

Druckmittel in den Zylinderraum 12 aus der. Teilkammer 21). In der gleichen ,Weise wird mit dem Druckmittel der,Teilkammer 19 das dem angehobenen Rad diagonal gegenüberliegende Rad zusätzlich belastet und mit der Teilkammer 20 das Rad der gleichen Seite entlastet. Entsprechendes gilt, wenn das Rad in ein Itoch fällt. ' ' · '

Da im besonderen ein Sonderfahrzeug vorausgesetzt ist, das ZoBe beim Ein- oder Ausfahren in bzw» aus dem Wasser in sumpfigem Gelände verkehren können soll, ist für die Sumpffahrt noch die Herstellung maximaler Bödenfreiheit bei nicht wirksamem Raddruckausgleich vorgesehene In das hydraulische G-estange ist die maximale Druckmittelmenge eingefüllt. Die Kolben 6 liegen an "einem oberen ringförmigen Anschlag 36 jedes Zylinders 9 an» Ein Raddruckausgleich findet nicht statt« Jedes Rad federt einzeln und unabhängig von den anderen Rädex"n und die Bodenfreiheit des Fahrzeuges ist maximale ' " . : :

In Fig. 3 ist in einer Übersicht die hydraulische Anordnung dargestellt, v/obei mit Rücksicht auf gegebenenfalls gewünschte gleiche Leitungslänge der Druckteiler 13 in der Mitte zwischen den beiden Drehachsen der vier Räder des Fahrzeuges angeordnet iste Bei einem dreiachsigen Fahrzeug mit einer Doppelachse sind auf. beiden Fahrzeugseiten die Räder der Doppelachse hydraulisch miteinander verbunden und die dadurch geschaffene fiktive Mittelachse mit fiktiven Radauf Standspunkten mit der Einzelachse hydraulisch "gekoppelt (Fig. 4)«· Der Druckteiler 13a ist ein Stufenkolben und -zylinder und in der aus Fig. 4 zu entnehmenden Weise ■ ■; -^ 9098 36/03 3 9 βΛΟ ORiSiNAk. ^

H30186

an die Radzyl'inder angeschlossen«, Die Radzylinder der Doppelachse auf jeder Fahrzeugseite sind durch eine Verbindungsleitung 37 miteinander gekoppelt, und an diese Verbindungs-Ibitung wiederum sind die zum Druckteiler 13a führenden Verbindungsleitungen 28, 29 angeschlossen. Bei einem Achtradfahrzeug (Figo 5) ist eine Verdoppelung der Doppelachsanordnun;^ bei Fig. 4 erforderlich, jedoch ist der Erucfcteiler nicht mehr als Stufenelement ausgeführt, sondern weist einen einstufigen Kolben und Zylinder, jedoch mit größerer Ig als in Figo 2 vorgesehen, auf ₀

An Stelle eines gemeinsamen Druckteilers ist es auch möglich, der Vorderachse und der Hinterachse je einen Druckteiler mit je zwei Kammern zuzuordnen und die Kammern der Druckteller kreuzweise miteinander, zu verbinden., Außerdem ist die leinematischo Uiukulirunt, der ±i-, der Zeichnung dargeetellten Anordnung möglich, wobei dann -das in der Zeichnung am. Schwingarm 4 abgestützte Ende der Feder 2 am Rahmen abgestützt ist und der Kolben 6 mit seiner Kolbenstange 6a am Schwingarm 4 befestigt ist. Entsprechendes gilt, wenn die Feder in der vorbesc.hriebenen Weise statt sankrecht in horizontaler Lage angeordnet ist, .

909836/03 39· . BAD ORiG.NAL

Claims

Nürnberg, den 12· Juli 1962 Patentansprüche

1· Radaufhängung für Fahrzeug·, insbesondere geländegängige Kraftfahreeuge, mit Tier realen oder fiktiven Radaufetandapunkten und einzeln aufgehängten Rädern sowie eine« von Verwindungen um seine Längsachee freisuhaltendea Rahmen, dadurch gekennseiehnet, daß die vier Räder (1) oder Rädergruppen durch eine Ausgleichsvorrichtung miteinander verbunden sind, die su gleichsinnigen, den lotrechten Schwingbewegungen der Räder der jeweils anderen Pahrseugseite entgegengerichteten lotrechten Schlingbewegungen der Räder jeder Fahrseugselte führt.

2· Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennselehnet, dafl die Ausgleichsvorrichtung ein hydraulische· Gestänge ist.

3· Radaufhängung nach Anspruch. 2, dadurch gekennselchnet, dal dl« Länge de« hydraulischen Seetanges einstellbar ist (DruoluBittelepeicher 30)·

4* Radaufhängung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daB die Ausgleichsvorrichtung teil einer Torrichtung sur Regelung der Bodenfreiheit und nur la einen bestiawten, ausgeeelehneten Bereich der Bodenfreiheit wirksak ist·

909 8 36/03 39

BAD ORIGINAL

5· Radaufhängung nach Anspruch 4» dadurch gekenneeidanet» daß der Bereich mit wirksamer AuagleichsYorrichtung «wischen swei Bereichen liegt, in denen die Ausgleichsvorrichtung nicht wirksam ist·

6· Radaufhängung nach Anspruch 5t dadurch gekennzeichnet, daß in Bereich wirksamer Ausgleichsvorrichtung für den Fahrzeugrahmen ein· mittlere Bodenfreiheit vorsingestellt 1st» in de« einen der beiden anderen Bereiche eine gröSere, la anderen eine kleinere Bodenfreiheit·

7* Gefederte Radaufhängung nach eines der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennselehnet» daß ein Widerlager jeder Radfeder Ton den hydraulischen Gestänge einstellbar ist·

8· Radaufhängung nach Anspruch 7» dadurch gekennseiehnet» dafi das eine Widerlager jeder feder Seil eines Zylinders ist» dessen Kolben an einen Fahreeugteil (Rahmen 5 oder Schwingarm 4 als Teil des Laufwerkes) befestigt 1st·

9· Radaufhängung naoh Anspruch 8» dadurch gekennzeichnet_v daJ swisehen den beiden Fahrzeugteilen einerseits und des Cylinder andererseits Sndansohläge rorgesehen sind, die die Federbewegungen in den Grensen der roreIngesteliten Bodenfreiheit dee Fahrseuges begrensen·

10· Kadaufhängang nach einea der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennaeichnet, dai sich in dea hydraulischen Oestinge ein Druckteiler (13) befindet.

11· BseanfhangtiBg naoh Anspruch 10» dadurch gekenn se lohnet, daJ der Druckte Her (13) «ine* IyI Inder (U) aufweist»

9098 36/03 39 ·/·

H30186

dessen Kolben (1€, 17) und Trennwand· (1$) die eu den einseinen Badfedern führenden Geetängeteile (Leitungen 26 bia 29) voneinander trennen, Druokttbertragungen swiechen den Gestänge teilen dagegen bewirken·

12· Badaufhängung nach Anspruch 1I₉ dadurch gekennselehnet, ••J jedem aeetängeteil ein Druckmittelepeicher (30) sur Veränderung der Länge de· Qeetängeteils sugeordnet ist·

909836/0339

Leerseite