DE1430297B

DE1430297B - Hydropneumatische Abfederung fur Fahr zeugradaufhangungen

Info

Publication number: DE1430297B
Application number: DE19621430297D
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe dEtudes et dApphcations Industrielles Commerciales et Immobi heres Inter Technique, Paris
Priority date: 1961-04-04
Filing date: 1962-03-26
Publication date: 1971-08-26
Also published as: FR1293578A; US3156481A; GB978944A

Description

fen sind, je nach Ausschwingung einmal mit einem hydraulischen Speicher in Verbindung bringbar ist, wobei Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Schwingungsamplitude zu- oder abgeführt wird, und zum anderen mit einem mit der äußeren Atmosphäre verbundenen Flüssigkeitbehälter verbunden werden kann. Als besonders vorteilhaft hat sich in der Praxis eine Vorrichtung herausgestellt, bei der man an den Zylinder des pneumatischen Tragelementes in zwei

vom Kolben gesteuerte Auslaßöffnung am Zylinder io verschiedenen Höhenlagen einer Rohrleitung zur aufweist, wobei die Speiseöffnung jeweils über eine ständigen Verbindung mit der Druckseite einer konti-Zwischenleitung mit einer für beide Tragelemente gemeinsamen Hochdruckleitung in Verbindung steht,

die ihrerseits an die Druckseite einer volumetrischen,

nuierlich betätigten Flüssigkeitspumpe und eine Rohrleitung zur intermittierenden Verbindung mit einem zur Atmosphäre hin offenen Flüssigkeitsbehälständig über die Hochdruckleitung zu den Zwischen- 15 ter anschließt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird leitungen fördernden Flüssigkeitspumpe angeschlos- der intermittierende Anschluß von dem Kolben des sen ist, während die Auslaßöffnung über eine Nieder- Tragelementes gesteuert, so daß zusätzlich zu der druckleitung mit einem Niederdruck-Flüssigkeitsbe- folgenden Korrektur der Bodenfreiheit auch eine hälter in Verbindung steht und durch den Kolben automatische Aufrechterhaltung derselben sichergebei dessen Hubbewegungen verschlossen ist, wenn 20 stellt wird, ohne daß zusätzliche Vorrichtungen hierdas Tragelement gegenüber seiner durch die kon- für erforderlich wären.

struktiv vorgesehene Bodenfreiheit bestimmten Soll- Schließlich ist noch eine pneumatische Abfederung

länge verkürzt ist, hingegen vom Kolben bei erreich- für Fahrzeugradaufhängungen bekannt, bei der jedes ter oder überschrittener Sollänge freigelegt ist. teleskopartig längenveränderliche Tragelement eine

Im einzelnen ist bereits eine Abfederung von 25 ständig freie Speiseöffnung für den Zufluß der Druck-

Fahrzeugradaufhängungen bekannt, bei der die pneumatisch betätigbaren Tragelemente eines Radsatzes über eine Ausgleichsleitung und die Kolben der Tragelemente durch eine Torsionsstange des Querstabili-

flüssigkeit sowie eine vom Kolben gesteuerte Auslaßöffnung am Zylinder aufweist. Diese Auslaßöffnung hat gewisse drosselnde Eigenschaften, da sie in ihrem Querschnitt enger als der übrige Querschnitt der Lei-

sators oder andere einer Schlingerbewegung ent- 30 tung ausgebildet ist. Die drosselnden Auslaßöffnungegenwirkende Vorrichtungen miteinander verbun- gen halten den Stützdruck zwischen einer volumetriden sind. Diese bekannte Aufhängung arbeitet mit
einem einzigen pneumatischen Arbeitsmittel. Der

Bodenabstand der derart abgefederten Fahrzeuge

sehen, ständig über die Hochdruckleitung zu den Zwischenleitungen hin fördernden Flüssigkeitspumpe und den Öffnungen in gewissem Umfang aufrecht, wird durch das Zusammenwirken der Kolben mit zu- 35 Allerdings wirkt sich hier diese Aufrechterhaltung gehörigen Auslaßöffnungen konstant gehalten, die an des Druckes infolge der Anordnung der Drossel in einer geeigneten Stelle der Zylinderwandung des dem Leitungssystem hinter dem Tragkolben auch auf Tragelementes angeordnet sind. Bei einer bekannten den Tragkolben desjenigen Tragelementes mit freihydraulischen Aufhängung mit Konstanthaltung der gebender Auslaßöffnung aus, so daß die stabilisie-Bodeninstanz, bei der die Zylinder der Tragelemente 40 rende Wirkung bei der bekannten Anordnung stark durch eine flüssigkeitsführende Ausgleichsleitung mit- herabgesetzt ist.

einander verbunden sind, ist der Zylinder an zwei Die genannten Öffnungen haben, durch die Stel-

voneinander entfernten Punkten einerseits über eine lung des Kolbens bedingt, veränderliche Querschnitte. Öffnung mit einer mit der Druckseite einer volumetri- Weiter ist bei dieser bekannten Vorrichtung auch sehen Flüssigkeitspumpe in Verbindung stehende 45 nachteilig, daß die Öffnungen mit der Niederdruck-Hochdruckleitung und andererseits mit einer Niederdruckleitung verbunden, die in einen Niederdruckflüssigkeitsbehälter über eine Auslaßöffnung ausmündet und die von den Kolben des Tragelementes bei
seinem Auf- und Abbewegen, den Bodenabstand des 5°
abgefederten Fahrzeugteiles aufrechterhaltend, freigegeben und verdeckt wird.

Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung und Stabilisierung der Bodenfreiheit abgefederter Fahrzeuge, die

ausschließlich durch pneumatische Mittel betätigbar 55 bisher bekannten Vorrichtungen verbessern und wosind, haben sich in der Praxis wenig bewährt, da sie bei die Abfederungsvorrichtung unter geringstmögden erhöhten Stabilisierungsanforderungen für Kraftfahrzeuge nicht mehr voll gerecht werden. Darüber
hinaus ist es bei der bekannten Vorrichtung auch

Rückflußleitung unmittelbar in Verbindung stehen und daß die beiden Öffnungen jedes Tragelementes durch eine Leitung von erheblicher Länge voneinander getrennt sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydropneumatische Abfederung für Fahrzeugradaufhängungen zu schaffen, welche die stabilisierende Wirkung bzw. den Gleichgewichtsausgleich der abgefederten Fahrzeugteile gegenüber vergleichbaren

lichem Aufwand und geringer Wartung dauerhaft zuverlässig arbeiten soll.

Die Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß danoch nachteilig, daß die Umwälzung des verwendeten 60 durch erreicht, daß in jeder der beiden die Trag-

Druckmittels nicht konstant ist.

Es sind daher Abfederungen für Fahrzeugradaufhängungen entwickelt worden, bei denen man an den Zylinder des pneumatischen Tragclementes eine Rohrleitung anschließt, die durch Zwischenschaltung einer schwingungsdämpfenden Trimmlage-Korrekturvorrichtung den Hubbewegungen des zugehörigen Rades oder des Mittelpunktes der Achse unterwor-

elemente des abgefederten Fahrzeugteiles überbrükkenden Zwischenleitungen eine blendenartige dünne Wand mit einer kalibrierten, gegenüber dem Leitungsquerschnitt engen Öffnung vorgesehen ist, wobei die gesamte bei freigelegter Auslaßöffnung des jeweils zugeordneten Tragelementes diesem aus der Flüssigkeitspumpe zugeführte Flüssigkeitsmenge die entsprechende kalibrierte Öffnung durchfließt.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, Druck durch die zugehörige kalibrierte Öffnung hin

daß ein Rückschlagventil zwischen der Druckseite aufrechterhalten wird.

der Flüssigkeitspumpe und den an die gemeinsame Da nach den Gesetzen der Hydrodynamik der Hochdruckleitung angeschlossenen Zweigleitungen, Druckunterschied vor und hinter einer Öffnung in das zur Flüssigkeitspumpe hin schließt, und die mit 5 einer dünnen Wand proportional dem Quadrat des den kalibrierten Öffnungen versehenen blendenarti- Strömungsmitteldurchsatzes durch diese Öffnung ist, gen Wände in einem gemeinsamen Gehäuse unterge- wird der Druck in dem zwischen dem kalibrierten bracht sind. Öffnungen liegenden Raumvolumen plötzlich vervier-Es ist für die Erfindung von Bedeutung, daß zur facht. Wie oben ausgeführt, pflanzt sich dieser quasiWeiterbildung der erfindungsgemäß ausgeführten io statische Druck durch die eine kalibrierte Öffnung bis Tragelemente der obere Abschnitt des Hohlkolbens zu dem geschlossenen Tragelement fort und schiebt zweier Lagerbuchsen in einer den Hohlkolben mit den Kolben dieses Tragelementes zurück, während geringem Spiel umgebenden zylindrischen Buchse ge- sich der Kolben des anderen Tragelementes in der führt ist, die ohne Spielraum in einen zum Zylinder- entgegengesetzten Richtung verschiebt, teil gehörenden rohrförmigen Außenkörper des 15 Diese vorteilhafte Arbeitsweise der erfindungsge-Tragelementes eingepaßt ist, während der untere Ab· mäßen Vorrichtung ermöglicht eine stets sichere schnitt des Hohlkolbens in einer Muffe verschiebbar gleichbleibende Stabilisierung der abgefederten Fahrist, die im Inneren des Außenkörpers mittels einer in zeugteile.

diesem unterstützten kugeligen, ringsegmentförmi- In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausgen Auflagerung schwenkbar gehalten ist, während 20 führungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt

der Außenkörper mit dem Achsschenkel, dem Lenk- Fig. 1 ein Gesamtschema der Aufhängung in per-

hebel und dem Bremsschild fest verbunden ist. spektivischer Darstellung, wobei einige Trage-

Zufolge der erfindungsgemäßen Ausbildungsform elemente im Schnitt gesehen dargestellt sind,

einer hydraulischen Abfederung für Fahrzeugradauf- F i g. 2 einen in einem größeren Maßstab dargehängungen ist es möglich, die automatisch wirkende 35 stellten Schnitt durch die dem Schiefstellen des

Stabilisierungsanordnung so auszubilden, daß sie Fahrzeuges entgegenwirkende hydraulische Einrich-

einen großen Teil der seitlichen Schwingungen des tung,

Fahrzeuges, die bisher ausschließlich von der Tor- Fig. 3 einen senkrechten Schnitt von dem Trag-

sionsstange aufzunehmen waren, zu kompensieren. element eines Vorderrades und den ihm zugehören-Somit kann die verwendete Torsionsstange in ihrem 30 den Organen,

Querschnitt wesentlich verringert werden. Weiter ist Fig. 4 einen in einem größeren Maßstab dargees bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders stellten Schnitt eines Teiles der F i g. 3. vorteilhaft, daß die an sich bekannte Pumpe in das Wie zunächst aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt Raumvolumen zwischen den beiden kalibrierten Öff- die Aufhängung eine gewisse Anzahl von Tragnungen hinein fördert. Auf Grund der hydraulischen 35 elementen mit hydropneumatischer Abfederung A Gesetze muß an jeder Stelle dieses Raumvolumens bzw. A', B bzw. B', wobei die Elemente A bzw. A' gleicher Druck herrschen. Wird beim Schiefstellen Vorder- oder Lenkrädern, wie dem Rad R, und die des Fahrzeuges z. B. in einer Kurve am kurvenäuße- Elemente B bzw. B' nicht lenkbaren Rädern, beiren Tragelement der Auslaß verschlossen, so findet spielsweise angetriebenen Rädern i?', zugeordnet sind, zu diesem Tragelement kein nennenswerter Flüssig- 40 Diese Tragelemente umfassen im wesentlichen je keitszulauf mehr statt. Es ist vielmehr ein quasi-stati- einen Behälterraum 1 für die Elemente A bzw. A' scher hydraulischer Druckzustand gegeben. Der zwi- und 2 für die Elemente B bzw. B', welche ein Druckschen den beiden kalibrierten Öffnungen herrschende luftpolster enthalten, wobei der Druck dieses Luft-Druck pflanzt sich somit durch die zugehörige kali- polsters über Flüssigkeit auf einen Hohlkolben 3 für brierte Öffnung bis zum verschlossenen Tragelement 45 die Elemente A bzw. A' und 4 für die Elemente B fort. Dieses ist somit in der Lage, mit voller Kraft bzw. B' übertragen wird. Membranen la bzw. 2a abzustützen. Der statische Druck wird den Kolben trennen die Druckluftpolster von der die übrigen nachfolgend wieder bis zur Auslaßöffnung verschie- Teile anfüllenden Flüssigkeit, die verwendet wird, ben. Am anderen Tragelement ist die Auslaßöffnung um die Bodendistanz unter guten Abdichtverhältzunächst offen. 5° nissen konstant zu halten, die hydraulische Stoß-Da hier kein nennenswerter Gegendruck vorhan- dämpfung der Aufhängung zu gestatten und zu der den ist, entspannt sich der Flüssigkeitsdruck beim Querstabilität des aufgehängten Teiles beizutragen. Durchfluß durch die zugehörige kalibrierte Öffnung. Die Flüssigkeit, z.B. Öl, füllt Zylinder 5 (für die Vor dem Kolben dieses Tragelementes ist daher, so- Elemente A bzw. A') und 6 (für die Elemente B lange die Auslaßöffnung offen ist, nur der geringe, 55 bzw. B') in welchen sich die Hohlkolben 3 bzw. 4 durch die Drosselwirkung des Auslasses bedingte bewegen. Die Tragelemente A bzw. A' sind durch Druck vorhanden, so daß dieses Element in der eine Zwischenleitung 7 und die Tragelemente B Schieflage nicht stützt und bis zum Verschluß der bzw. B' durch eine Zwischenleitung 8 jeweils mitein-Auslaßöffnung wieder absinkt. Mit dem entspre- ander verbunden.

chenden Anheben auf der Gegenseite ist die Fahr- 60 Bei dem dargestellten Beispiel sind die Zylinder

zeuglade dann wieder stabil. Es ist somit für die er- der Elemente B bzw. B' mit dem abgefederten Fahr-

findungsgemäße Vorrichtung besonders vorteilhaft, zeugteil, welches durch ein Teil der Karosserie oder

daß die kalibrierten Öffnungen auf der Druckseite der des Fahrzeugkörpers 9 symbolisiert ist, und ihre

Tragelemente den Stützdruck des Tragelementes mit Hohlkolben 4 mit einer Tragachse, beispielsweise der

offener Auslaßöffnung durch Druckentspannung in 65 Hinterachsbrücke 10 des Fahrzeuges, verbunden,

der kalibrierten öffnung vor dem Tragkolben ent- während die Zylinder der Elemente A bzw. A' mit

spannen, während der Stützdruck des Tragelementes dem unabgefederten Teil, beispsielsweise mit den

mit verschlossener Auslaßöffnung als statischer Achslagern 11 der Räder R, und ihre Hohlkolben 3

mit dem durch ein Teil der Karosserie oder des Fahrzeugkörpers 12 symbolisierten Teil in Verbindung stehen.

Die Aufundabbewegungen der Räder des Fahrzeuges rufen hin- und hergehende Bewegungen der Hohlkolben 3 und 4 in den Zylindern 5 und 6 hervor, wobei sie eine elastische Verdichtung oder Ausdehnung der Druckluftpolster 1 und 2 nach sich ziehen.

Die Hohlkolben 4 der Tragelemente B bzw. B' sind untereinander durch eine den Querschwingungen entgegenwirkende Torsionsstange 13 verbunden, deren Querteil sich in Lagern 14 dreht, die mit dem Teil 9 verbunden sind und deren Längsarme 15 mittels Anlenklaschen 16 an den Enden der Achse 10 angreifen, die mit den· Kolben fest verbunden ist. Auf eine ähnliche Weise sind die Zylinder 5 unter Vermittlung von Organen die nachstehend beschrieben werden, untereinander durch eine Querschwingungen entgegenwirkende Torsionsstange 17 miteinander verbunden, deren Querteil sich in Lagern 18 dreht, die mit dem Teil 12 fest verbunden sind und deren Längsarme 19 an den genannten Zylindern befestigt sind. Diese Torsionsstangen könnten auch durch andere bekannte äquivalente mechanische Vorrichtungen ersetzt werden.

Die Torsionsstangen 13 und 17 wirken nach der allgemein bekannten und üblichen Art der Querstabilisatoren, wobei die Drücke der entsprechenden Luftpolster, wenigstens während der ersten Phase der Wirksamkeit, bei ungleichen Hüben der verbundenen Aufhängungen mittels der Zwischenleitungen 7 und 8 ausgeglichen werden.

Zum automatischen Aufrechterhalten der Bodendistanz stehen in bekannter Weise die Verbindungsleitungen 7 und 8 und damit die Innenräume der Tragelemente mit der Druckseite einer fortgesetzt arbeitenden Flüssigkeitspumpe 20 in ständiger Verbindung. Weitere Verbindungsleitungen 25 und 32 zwischen den Tragelementen sind an einen nach der freien Atmosphäre offenen Flüssigkeitsbehälter 21 angeschlossen. Ihre Einmündungen in die Tragelemente sind von den Hohlkolben 3 oder 4 der Tragelemente A bzw. A' oder B bzw. B' selbst derart gesteuert, daß sie nur bei Überschreiten der vorgesehenen Bodendistanz die Innenräume der Tragelemente an den Behälter 21 anschließen. Man benutzt ferner die Flüssigkeit dazu, die Stoßdämpfung der Aufhängung durch Hindurchdrängen von Flüssigkeit durch mit tarierten Federn belastete, in beiden Richtungen wirkende Klappventile herbeizuführen. Diese Drosselorgane bekannter Weise sind als hydraulische Stoßdämpfer 22 für die Elemente A bzw. A' und hydraulische Stoßdämpfer 23 für die Elemente B bzw. B' dargestellt.

Das wesentliche kennzeichnende Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Flüssigkeitsverschiebungen zwischen der Pumpe und den Zylindern der Tragelemente dazu benutzt werden, einen automatischen Rückstelleffekt des abgefederten Teiles für den Fall einer erheblichen Schrägstellung hervorzurufen.

Die Darstellung dieser zusätzlichen Funktion der Flüssigkeit erfordert eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung der Tragelemcnte und ihrer Verbindung mit der Flüssigkeitspumpe 20 und dem Niederdruckbehälter 21.

Bei den Tragelemcnten B bzw. B' sind die unteren Anschlüsse 24 der Zylinder 6, welche gegenüber kalibrierten Auslaßöffnungen 24 a der Zylinderwand ausmünden, untereinander durch die Rohrleitung 25 verbunden, an welche eine Leitung 26 angeschlossen ist, die ihrerseits mit einer Sammelleitung 27 in Verbindung steht, welche zu dem Flüssigkeitsbehälter 21 führt. Die oberen Anschlüsse 28 der Zylinder 6 sind untereinander durch die Zwischenleitung 8 verbunden, die an eine Leitung 29 angeschlossen ist, welche

ίο ihrerseits zu einer Hochdrucksammelleitung 30 führt, die in den Auslaßstutzen der Flüssigkeitspumpe 20 einmündet.

Bei den Tragelementen A bzw. A' sind die unteren Anschlüsse 31 der Zylinder 5 miteinander durch.

die Leitung 32 verbunden, an die eine Leitung 33 angeschlossen ist, die ihrerseits zu der Niederdrucksammelleitung 27 führt. Die oberen Anschlüsse 34 der Zylinder 5 sind untereinander durch die Zwischenleitung 7 verbunden, von der eine Leitung 35 ausgeht, die ihrerseits zu der Hochdrucksammelleitung 30 führt.

Die oberen Anschlüsse 28 der Tragelemente B bzw. B' münden jeweils in eine Kreisringkammer 6' des Zylinders 6, welche von diesem durch ein Mantelrohr 36 getrennt ist und an ihrem Unterteil von dem Zylinder durch eine Abdichtungsstelle 37 isoliert ist sowie an ihrem oberen Teil mit dem Zylinder durch die Rückschlagventilöffnungen des hydraulischen Stoßdämpfers 23 in Verbindung steht, welche die Zirkulation von Flüssigkeit gegen das Luftpolster hin durch eine große Öffnung 38 gestattet, während die Zirkulation der Flüssigkeit im umgekehrten Sinne gegen die Öffnung 38 hin durch die Klappenventilöffnungen des hydraulischen Stoßdämpfers 23 gedämpft ist.

Die Zwischenleitung 8 ist an die Leitung 29 vermittels des Gehäuses 39 eines Rückschlagventils 40 angeschlossen, dessen Klappe 39 a den Flüssigkeitsfluß der Leitung 29 gegen die beiden Abzweigungen der Zwischenleitung 8 gestattet, den Flüssigkeitsfluß im umgekehrten Sinne jedoch unterbindet.

In jedem Ast der Zwischenleitungen 7 und 8 zwischen dem Rückschlagventil 40 und dem zugeordneten Tragelement ist je eine blendenartige dünne \ Wand 41 bzw. 42 angeordnet, deren gegen das Schrägstellen wirkender Effekt nachstehend erklärt wird.

Fig. 2 zeigt eine praktische Ausbildungsform dieser Anordnung, bei der die blendenartigen dünnen Wände 41, 42 und das Rückschlagventil 40 in einem gemeinsamen Gehäuse 39 untergebracht sind, welches die Form einer T-Stück-Verzweigung aufweist.

Das gemeinsame Gehäuse 39 weist drei miteinander in Verbindung stehende Ausnehmungen auf.

Die eine dieser Ausnehmungen ist mit dem Rückschlagventil 40 versehen, welches von einem kreisringförmigen Dichtungsstück aus Kautschuk gebildet ist, das einen zylindrischen Stift 44 umgibt und durch eine Nippelschraube 44 a an seinem Platz gehalten wird. Der kreisringförmige Teil des Rückschlagventils 40 kann sich von dem Stift abheben, wenn die Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles F eintritt, um den Pfeilen F₁ und F., folgend auszutreten, wohingegen der Druck dieses Rückschlagventils 40 gegen den Stift 44 andrückt, wenn sich die Flußrichtung der Flüssigkeit umkehrt. Die beiden anderen Ausnehmungen, die zur vorgenannten senkrecht stehen, enthalten die blendcnartigen dünnen Wände 41 und 42,

die aus von kalibrierten Öffnungen 45, 46 durchdrungenen Scheiben bestehen und von Nippelschrauben 47 und 48 gehalten werden.

Die soeben genannten Nippelschrauben dienen der Verbindung des gemeinsamen Gehäuses 39 mit den beiden Abzweigungen der Zwischenleitung 8, die Nippelschraube 44 a der Verbindung mit der Leitung 29.

Die Anordnung ist bezüglich der Tragelemente A bzw. A' analog zur vorbeschriebenen, wobei auf den für diese zur Verfügung stehenden Unterbringungsraum und ihre spezielle Anpassung an die Vorderoder Lenkräder Rücksicht genommen ist.

Wie oben angegeben, ist die Verbindung der Tragelemente A bzw. A' mit den von ihnen getragenen und den sie tragenden Teilen des Fahrzeuges in bezug auf die der Tragelemente B bzw. B' eine umgekehrte. Im Falle des beschriebenen und dargestellten Beispiels ist der das Luftpolster 1 enthaltende Behälter dem das Luftpolster 2 enthaltenden Behälter gegenüber umgekehrt angeordnet, so daß er von dem -j-. Stoßdämpfer 22 überragt wird, und der Hohlkolben 3 ragt in den Zylinder S mit seinem unteren Teil hinein. Während der Kolben 4 der Tragelemente B bzw. B' an seinem oberen Teil durch eine Scheibe 49 verschlossen ist, um die Menge des in den Tragelementen B bzw. B' gespeicherten Öles zu reduzieren, wird der Kolben 3 der Tragelemente A bzw. A' von einem an seinem unteren Ende offenen Schieber gebildet. In das Tragelement ist eine Muffe 52 eingesetzt, in der der Kolben 3 gleitet. Die Muffe 52 ist von einer Art Düse 51 mit enger äußerer Öffnung 50 durchdrungen. Das untere Ende des Kolbens 3 öffnet oder verschließt je nach Kolbenstellung den Zutritt zur Düse 51. Hierdurch wird die intermittierende Verbindung des Zylinders mit dem Flüssigkeitsbehälter 21 über die Auslaßöffnungen gesteuert.

Bei Aufundabbewegungen der Tragelemente B bzw. B' bedecken und öffnen deren Kolben 4 die mit dem Niederdruck in Verbindung stehenden Auslaßöffnungen 24 a.

Wenn die mittlere Stellung des Kolbens 4 sich in

der Niveauhöhe der Öffnung 24 a befindet, kompen-

^f) siert die von der Flüssigkeitspumpe 20 gelieferte

Flüssigkeitsmenge den Abfluß durch die Leitung 25, und es bleibt der Druck des Luftpolsters konstant. Wenn die mittlere Stellung des Kolbens 4 bei Erhöhung der Belastung des an den Tragelementen befestigten Teiles im Zylinder 6 hochsteigt, übersteigt die von der Pumpe 20 gelieferte Flüssigkeit den Abfluß durch die teilweise oder ganz verdeckte Auslaßöffnung 24 a, und die durch den Anschluß 28 zugelieferte Flüssigkeit veranlaßt das Hinausschieben des Kolbens 4 aus dem Zylinder. Die Bodendistanz ist automatisch wiederhergestellt, und der Druck des Luftpolsters ist angewachsen, um die größere Belastung aufzunehmen.

Wenn die mittlere Stellung des Kolbens 4 bei einer Verminderung der Belastung des an den Tragelementen befestigten Teiles sich im Zylinder 6 nach abwärts verschiebt, übersteigt die Menge der durch die ganz freigegebene Auslaßöffnung 24 a hindurchfließenden Flüssigkeit die durch die blendenartige dünne Wand 41 hindurchtretende Flüssigkeitsmenge, und der Kolben 4 schiebt sich wieder in den Zylinder hinein. Dabei vermindert sich der Druck im Tragelement.

Wenn man nun die beiden Tragelemente einer Achse betrachtet und wenn das eine von ihnen (beispielsweise B) stärker belastet wird als das andere (B'), so hat der daran befestigte Teil die Tendenz, sich quer zu neigen. Die Zwischenleitung 8 führt zu Beginn den Druckausgleich zwischen den beiden Druckluftpolstern 2 herbei. Die Torsionsstange 13 verdreht sich in bekannter Weise und stützt das Fahrzeug gegen Seitenneigung. Dies gilt für geringe Seitenneigungen.

Bei stärkerer Seitenneigung hingegen tritt zusätzlich der Aufrichteffekt für das Fahrzeug infolge der blendenartigen dünnen Wände 41 und 42 in Erscheinung.

Ist das Fahrzeug in Ruhe und die seitliche Neigung so groß, daß die Auslaßöffnung 24 α des Elementes B verschlossen und die Auslaßöffnung 24 a des Elementes B' offen ist, so wird der Flüssigkeitsdurchgang durch die blendenartige dünne Wand 41 Null. Die Flüssigkeitspumpe 20 fördert somit einzig und allein durch die blendenartig dünne Wand 42, deren Durchflußmenge sich unvermittelt verdoppelt. Hieraus ergibt sich strömungsseitig vor der blendenartig dünnen Wand 42 eine Druckerhöhung, die sich statisch durch die blendenartig dünne Wand 41 bis zu dem Zylinder 6 und dem Luftpolster 2 fortpflanzt (der Druck ist ungefähr vervierfacht, da er ungefähr dem Quadrat des Durchflusses proportional ist). Dieses schroffe Anwachsen des Druckes ruft eine kräftige Rückstellwirkung hervor, welche durch die Torsionsstange unterstützt wird und das Schrägstellen des Fahrzeuges auf einen Höchstwert begrenzt.

Untersuchungen, die mit einem Fahrzeug durchgeführt wurden, welches hinterachsseitig mit den beschriebenen hydropneumatischen Tragelementen B bzw. B', ferner mit blendenartig dünnen Wänden 41, 42, einer Torsionsstange 13 und Stoßdämpfern 23 ausgerüstet war, haben gezeigt', daß man damit in der Kurve ein Rückstellmoment in der Größenordnung von 210 mkg bei leerem Fahrzeug und 240 mkg bei belastetem Fahrzeug erreichen kann, wobei die Wirkung der blendenartig dünnen Wände 41,42 in diesen Zahlen mit einem Wert von ungefähr 110 mkg in Erscheinung tritt.

Diese Ergebnisse sind" mit Blenden von 1,25 mm Durchmesser und einem Durchgang von 1000 cm³/ Min. erzielt worden, wobei der Druckverlust beim Durchgang durch die blendenartig dünnen Wände ungefähr 20 kg/cm² betrug.

Die Vorgänge, soweit sie die Tragelemente A bzw. A' betreffen, sind analog.

Die volumetrische Flüssigkeitspumpe 20 kann von bekannter Bauart sein und gegebenenfalls aus zwei Einzelpumpen, je eine pro Achse, bestehen. Ist nur eine einzige Pumpe vorhanden, so muß man an der Zweigstelle der Leitungen 39, 29 und 35 einen Mengenteiler 30 α anbringen, um so die ganze Liefermenge der volumetrischen Pumpe in einem definierten Verhältnis und unwandelbar zwischen dem bei dem Fahrzeug vorn- und hintenliegenden Tragelementen zu verteilen, welches auch ihr Arbeitsdruck sei, wobei dieses Verhältnis von den Unterschieden in den Arbeitsbedingungen dieser Tragelemente, insbesondere beim Bremsen, bestimmt wird. Dieser Mengenteiler 30 a kann von bekannter Bauart sein. Die Flüssigkeitspumpe kann von einer Nockenwelle

54 gesteuert sein, die beispielsweise von dem Motor des Fahrzeuges angetrieben wird und deren Nocken

55 das Antriebsorgan 56 der Pumpe betätigt. Ein bekannter Windkessel 57, 58 dient zur Glättung des

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von der Pumpe 20 stoßweise geförderten Flüssigkeitsstromes. Er kann beispielsweise eine Kapazität von 50 cm³ haben (im Vergleich hierzu würde die Kapazität der Druckluftpolster 1 oder 2 ungefähr 100 cm³ betragen.

Aus Gründen der Sicherheit gegen einen übermäßigen Anstieg des Druckes können die Druck- und Saugseite der Pumpe durch eine Umgehungsleitung 59 mit einem Sicherheitsventil 60 verbunden sein. Die Saugseite der Pumpe erhält eine Lochscheibe 20 a, welche die Liefermenge bzw. die Arbeitsgeschwindigkeit der Pumpe 20 auf ein Maximum begrenzt.

Die Rückschlagventile 40 haben das Bestreben, den Druck strömungsseitig vor den Tragelementen aufrechtzuerhalten. Ist jedoch die Abdichtung, die durch das Bedecken der Auslaßöffnungen 24 a und 50 seitens der Kolben 3 und 4 bewirkt wird, aus Gründen des jeweils erforderlichen Arbeitsspieles nicht vollkommen, so daß, wenn sich das Fahrzeug ao bei stillstehender Pumpe mehrere Stunden in Ruhe befindet, Undichtigkeitsverluste eintreten, so fällt der Druck, und der an den Tragelementen befestigte Teil hat die Tendenz herabzusinken.

Dieses Absinken wird durch rundschnurartige oder sonstwie gestaltete Dichtungen 61 und 62 begrenzt, die in einem Teil der Wand der Zylinder der Tragelemente A bzw. A' und B bzw. B' in Richtung des Hineinschiebens der Kolben in die Zylinder gesehen, und zwar jenseits der Auslaßöffnungen 50 und 24 a gelegen sind, so daß die Kolben bei einem leichten Absinken des an den Tragelementen befestigten Teiles sich gegen diese Dichtungen in einer vollkommen dichtenden Weise anlegen können. Dieses geringe Absinken ist wenige Sekunden nach Wiederingangsetzen der Pumpe rückgängig gemacht, wobei das erforderliche Flüssigkeitsvolumen sehr gering ist. Der Einbau der Dichtungen 62 der Tragelemente B bzw. B' wird in bekannter Weise vorgenommen. Der Einbau der Dichtungen 61 wird im folgenden beschrieben.

Die Tragelemente B bzw. B' für die ungelenkten Räder werden mit dem Fahrzeugkörper 9 über eine Kautschukeinlage 63 und mit der Achse 10 über eine Kautschukeinlage 64 verbunden.

Die Tragelemente A und A' der gelenkten Räder tragen fest verbunden Achsschenkel 11 und Lenkhebel 65, welche in Augen 66 der Achsschenkel 11 befestigt sind.

An ihren unteren Enden sind die Tragelemente Λ, A' über ein Kugelgelenk 86 mittels üblicher Dreieckquerlenker 67,68 und deren Lagerzapfen 69,70 mit Schwenkachsen xx, x'x', die parallel zur Längsachse des Fahrzeuges verlaufen, am abgefederten Fahrzeugteil angelenkt. Kautschukzwischenlagen bei 69 und 71 ergeben eine leichte Nachgiebigkeit.

An seinem oberen Teil ist der Hohlkolben 3 des Tragelementes A bzw. A' mit dem Fahrzeugkörper 12 über eine elastische Zwischenlage 73 verbunden, die Neigungsänderungen des Tragelementes gestattet.

Diese Neigungsänderungen erfordern einesteils eine Gelenkverbindung 74 zwischen der den hydraulischen Stoßdämpfer 22 und die pneumatische Feder 1 mit dem oberen Teil des Hohlkolbens 3 verbindenden Leitung 75 und andererseits die Anbringung des Stoßdämpfers 22 und der pneumatischen Feder 1 auf dem Fahrzeugkörper mittels einer weichen Zwischenlage 76.

Da das Bremsmoment aus dem am Zylinder befestigten Bremsschild 77 das Tragelement verbiegt, ist zum Vermeiden eines Festfressens des Kolbens der Zylinder 5 geteilt, und zwar in die erwähnte Muffe 52, die die Dichtverbindung 61, die in den unteren Rand der Muffe 52 eingelassen ist, sowie einen Sacklochzylinder 78 trägt, und andererseits in eine obere zylindrische Büchse 79, welche den Kolben 3 mit einem geringen Spiel umgibt und an ihren Enden Lagerbuchsen 80 und 81 aus Lagermetall aufweist, in denen der Kolben 3 mit schwacher Reibung gleitet.

Die zylindrispche Büchse 79 ist in den rohrförmigen Außenkörper 82 des Tragelementes ohne Spiel eingepaßt, während die Muffe 52 und der Sacklochzylinder 78 infolge einer kugelförmigen Lagerstelle der Muffe 52 (s. Fig. 4), die mit einer kugelförmigen Auflagerung 84 in Berührung steht, schwenkbeweglich in das Innere des . rohrförmigen Außenkörpers 82 eingesetzt sind. Der Mittelpunkt O des sphärischen Lagerkörpers befindet sich ungefähr inmitten der Lagerbuchse 80. Ein Dichtungsmittel 85 an dem oberen Teil des Außenkörpers 82 legt sich an den Hohlkolben 3 an, und das Innere des Körpers 82 (> steht mit dem Flüssigkeitsbehälter durch den Anschluß 31 in Verbindung.

Anspruch 3 ist ein echter Unteranspruch und gilt nur in Verbindung mit den Gegenständen der vorgeordneten Ansprüche.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydropneumatische Abfederung für Fahrzeugradaufhängungen, bei der für jede Fahrzeugachse die Zylinder oder die Kolben der teleskopartig längenveränderlichen Tragelemente mittels eines in Fahrzeugquerrichtung stabilisierenden Torsionsstabes oder einer gleichwertigen mechanischen Vorrichtung miteinander verbunden sind, jedes Tragelement eine ständig freie Speiseöffnung für den Zulauf von Flüssigkeit sowie eine vom Kolben gesteuerte Auslaßöffnung am Zylinder aufweist, wobei die Speiseöffnung jeweils über eine Zwischenleitung mit einer für beide Tragelemente gemeinsamen Hochdruckleitung in Ver- ( bindung steht, die ihrerseits an die Druckseite einer volumetrischen, ständig über die Hochdruckleitung zu den Zwischenleitungen fördernden Flüssigkeitspumpe angeschlossen ist, während die Auslaßöffnung über eine Niederdruckleitung mit einem Niederdruck-Flüssigkeitsbehälter in Verbindung steht und durch den Kolben bei dessen Hubbewegungen verschlossen ist, wenn das Tragelement gegenüber seiner durch die konstruktiv vorgesehene Bodenfreiheit bestimmten Soll-Länge verkürzt ist, hingegen vom Kolben bei erreichter oder überschrittener Soll-Länge freigelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der beiden Zwischenleitungen (7 und 8) eine blendenartige dünne Wand (41 bzw. 42) mit einer kalibrierten, gegenüber dem Leitungsquerschnitt engen öffnung (45 oder 46) vorgesehen ist, wobei die gesamte, bei freigelegter Auslaßöffnung (24 α bzw. 50) des jeweils zugeordneten Tragelementes (B bzw. B' bzw. A bzw. A') diesem aus der Flüssigkeitspumpe (20) zugeführte Flüssigkeitsmenge die entsprechende kalibrierte öffnung durchfließt.

2. Hydropneumatische Abfederung nach An-

spruch 1 mit einem Rückschlagventil zwischen der Druckseite der Flüssigkeitspumpe und den an die gemeinsame Hochdruckleitung angeschlossenen Zweigleitungen, das zur Flüssigkeitspumpe hin schließt, dadurch gekennzeichnet, daß daß Rückschlagventil (40) und die mit den kalibrierten Öffnungen (45, 46) versehenen blendenartigen Wände (41, 42) in einem gemeinsamen Gehäuse (39) untergebracht sind.

3. Hydropneumatische Abfederung nach Anspruch 1, bei der die Tragelemente für die Vorderoder Lenkräder einen unteren Zylinder, der mit den sogenannten unabgefederten Massen verbunden ist, und einen mit den sogenannten abgefederten Massen verbundenen oberen Hohlkolben

aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Abschnitt des Hohlkolbens (3) mittels zweier Lagerbuchsen (80, 81) in einer den Hohlkolben mit geringem Spiel umgebenden zylindrischen Buchse (79) geführt ist, die ohne Spielraum in einen zum Zylinderteil gehörenden rohrförmigen Außenkörper (82) des Tragelements eingepaßt ist, während der untere Abschnitt des Hohlkolbens in einer Muffe (52) verschiebbar ist, die im Inneren des Außenkörpers (82) mittels einer in diesem unterstützten kugeligen, ringsegmentförmigen Auflagerung (84) schwenkbar gehalten ist, während der Außenkörper (82) mit dem Achsschenkel (11), dem Lenkhebel (65) und dem Bremsschild (77) fest verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen