DE1555263A1 - Hydropneumatische Aufhaengung - Google Patents

Hydropneumatische Aufhaengung

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DE1555263A1
DE1555263A1 DE19621555263 DE1555263A DE1555263A1 DE 1555263 A1 DE1555263 A1 DE 1555263A1 DE 19621555263 DE19621555263 DE 19621555263 DE 1555263 A DE1555263 A DE 1555263A DE 1555263 A1 DE1555263 A1 DE 1555263A1
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Description

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Baton Axles Limited, Great Sankey, Warrington, Lancashire (England) Hydropneumatisch· Aufhängung
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Aufhängevorrichtungen für Fahrzeuge und ist eine Ausscheidung aus der noch schwebenden Patentanmeldung S 22 608 II/63o-4O.
Die Erfindung sieht in der Hauptsache neuartige Ausführungen von Aufhängungen für eine einzelne Achse sowie für Tandemachsen bei Fahrzeugen vor, wobei die beiden Achsen bei der Tandemaufhängung an den entgegengesetzten Seiten eines Sohwingarmes angebracht sind.
Die Erfindung sieht ferner eine neuartige Aufhängung vor, bei der für Jede Seite einer Achsenanordnung an den mit der Achsenanordnung verbundenen Fahrzeuggestell ein starrer Träger elastisch so angebracht ist, dass dieser in bezug auf dit abgefederte Masse eine Schwenkbewegung ausführen kann, und der ferner
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mit der abgefederten Masse durch eine nachgebende Vorrichtung verbunden ist, im besonderen durch eine Zylindereinheit mit einem Zylinder, in dem sich ein einen elastischen Teil aufweisender Stempel bewegt, welcher elastische Teil zuläßt, daß das untere Ende des Stempels in bezug auf das Kopfende des Stempels kippt.
Bei einer Aufhängung für ein Straßenfahrzeug, die von rückwärtigen oder vorderen Lenkarmen gesteuert wird, muß ein bestimmtes Ausmaß von Freiheit in drei Ebenen zugelassen werden, um eine große Belastung des Fahrzeugrahmens oder der Achsanordnung zu vermeiden, wenn diese eine Kippbewegung in bezug auf den Fahrzeugrahmen ausführt. Die Tatsache, daß ohne diese Freiheit erhebliche Kräfte zwischen der Achsanordnung und dem Fahrzeugrahmen übertragen werden, bedeutet, daß bei unabhängigen Radbewegungen ungeachtet der tatsächlichen Ablenkungswerte der verwendeten Aufhängefedern das Fahren "hart" wird«
Wo der Aufbau des Rahmens oder des Fahrgestells es zuließ, wurden Steuerarme verwendet, die so geformt waren, daß sich ein dreieckiger Aufbau mit der Achse als Basis ergab, wobei ein Kugelgelenk oder dergleichen benutzt wurde, um den Scheitel des Dreiecks am Rahmen zu befestigen.
Wenn aus besonderen Erwägungen heraus eine solche Konstruktion nicht angewendet werden konnte, wurden die Steuerarme mit den Rahmengliedern an jeder Seite des Fahrzeuges mit Hilfe von schäkelartigen Gliedern verbunden, wo-
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bei die zugehörigen rückwärtigen oder vorderen lenkarme torsionsmäßig und in der senkrechten Ebene elastisch ausgebildet wurden (beispielsweise wurde der Arm zuweilen als Blattfeder in Form einer Viertelellipse ausgebildet).
Da der Steuerarm üblicherweise Brems- oder Antriebskräfte übertragen muß, so war es erforderlich den Arm genügend steif auszubilden, damit er die resultierende Drehmomentreaktion ohne übermäßig starkes Durchbiegen aufnehmen konnte. Obwohl dieser Anforderung ohne Verlust an Freiheit in drei Ebenen befriedigend genügt werden kann, wurde bisher bei einer Aufhängung, bei der die abgefederte Last verhältnismäßig kleinen Änderungen unterliegt (wie beispielsweise an der Vorderachse eines gewerblichen Fahrzeuges) , kein elastisch angebrachter Steuerarm einfacher Konstruktion vorgesehen, der allen Anforderungen genügen kann, wenn bei der abgefederten Last große Änderungen erfolgen.
Als weiteres Ziel sieht die Erfindung daher vor:
eine neuartige Aufhängung für Fahrzeuge mit einem verbesserten Steuerarm, der diese oftmals gegensätzlichen Anforderungen erfüllen kann, der in einfacher Weise an den Gliedern eines vorhandenen Fahrzeuggestells angebracht werden kann, und der in erster Linie für eine Aufhängung dienen soll, bei der beispielsweise Luft- oder hydropneumatische Federungen verwendet werden.
Die Erfindung sieht im besonderen eine neuartige
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Aufhängung vor, bei der ein starrer oder vergleichsweise starrer Steuerann verwendet wird, der an der Stelle der Befestigung am Fahrzeuggestell eine begrenzte, im wesentlichen freie Bewegung ausführen kann»
Mit der Verwendung eines solchen Steuerarmes soll erreicht werden, daß die Befestigung während des normalen Fahrens mehr oder weniger "schwebend oder schwimmend" ist9 wobei jedoch, wenn auf die Achsanordnung ein Antriebs- oder Bremsdrehmoment ausgeübt wird, der Steuerarm gegen geeignete Anschläge geführt wird und dort mit einer Kraft festgehalten wird, die dem auf die Achse ausgeübten Drehmoment proportional ist, welches Drehmoment seinerseits mit der auf der Aufhängung ruhenden abgefederten Last in Beziehung steht. Wenn daher auch auf das Fahrgestell stärkere Kräfte übertragen werden, so erzeugen diese Kräfte doch keine Bedingungen für ein "hartes" Fahren.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele für eine solche Befestigungsvorrichtung mit "freier Bewegung" für eine einzelne Vorderachse und ebenso für eine einzelne Hinterachse beschrieben, wobei es sich jedoch versteht, daß die Ausführungsform einer Anlage von dem verfügbaren Raum und den geforderten Fahreigenschaften stark beeinflußt wird.
Die Erfindung wird nunmehr anhand verschiedener Ausführungsbeispiele ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die
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Fig. 1 eine zum Teil als Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Aufhängung mit einem starren Träger in Form eines Steuerarmes, der an dem einen Ende einer Vorderachse befestigt ist (an der eine Zylindereinheit angeordnet ist), während das andere Ende des Armes an einer Verankerung am Fahrzeuggestell gelenkig.angebracht.ist,
Figo 2 eine Schnittzeichnung nach der Linie 2-2 in der Figo1, Figo 3 ein vergrößert dargestellter senkrechter Schnitt
. nach der Linie 3-3 in der Fig. 2, Fig. 4 eine der Fig«, 3 ähnliche Darstellung, die eine
andere Ausführung der Verankerung zeigt, Figc 5 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung einer Aufhängung für eine Hinterachse, und
Fig. 6 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung einer Aufhängung für eine Hinterachse.
Bei der in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsform besteht das Mittel zum Anbringen des Steuerarmes E an einem Aufhängeglied F aus einer elastischen Verbindung 120 mit einer Buchse 121 aus einem gummiartigen Material, das mit einer inneren geraden und steifen Metallhülse 122 und mit einer kegelig ausgebildeten äußeren steifen Metallhülse 123 verbunden ist oder mit diesen Hülsen zusammengesetzt ist. Die in die Hülsen eingebettete Buchse 121 ist auf einem Bolzen 124 senkrecht gleitbar gelagert, welcher Bolzen mittels einer Mutter 125 an einer
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waagerechten Platte 126 aufgehängt ist, die einen Teil des Aufhängegliedes F bildet. Die in die Hülsen eingebettete Buchse 121 wird in eine durchgehende Bohrung 127 an dem einen Ende 128 der Steuerstange E eingepresst, welches Stangenende 128 in einem Gehäuse gelagert ist, das unterhalb der Platte 126 von einer Rückwand 129» den beiden seitlichen Ansätzen 130, 131 und einer Kappe 132 gebildet wird, die mittels einer Mutter 133 auf dem Bolzen 124 festgeklemmt ist.
Diese Befestigungsanordnung kann sowohl für die Vorderachse als auch für die Hinterachse von der gleichen Ausführung sein, wobei die elastische Verbindung 120 bei der Hinterachse (Fig,5 und 6) im Vergleich zur Vorderachse (Fig. 1 und 2) auf den Kopf gestellt angeordnet ist.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß bei einer Hinterachse, bei der die Zylindereinheit D jenseits der Achse A liegt, der Steuerarm E geeigneterweise von oben gesehen asymmetrisch ausgebildet ist, während der Arm bei einer Vorderachse, bei der die Zylindereinheit oberhalb der Achse A angeordnet ist, symmetrisch ausgebildet sein kann, wobei durch die symmetrische oder asymmetrische Form des Steuerarmes E in gewisser Weise die Form der seitlichen Ansätze 130,131 bestimmt wirde Befindet sich die Achsanordnung A zwischen der Zylindereinheit D und der Verankerung für den Steuerarm E, so teilt sich die Belastung auf die Zylindereinheit und die Verankerung auf.
Die Tiefe des Gehäuses für das Ende 128 der Steuer-
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stange E ist derart "bemessen, daß zuerst eine freie senkrechte Wanderung der elastischen Verbindung 120 über den Bolzen 124 zugelassen wird, worauf eine v/eitere Bewegung -folgt, die durch das Nachgeben der Buchse-121 in der Richtung deren Achse bestimmt wird, bis schließlich die Hülsen 122, 123 mit der Platte 126 oder der Kappe 132 in Berührung gelangen© Kräfte, die eine Längsbewegung der Achse A in bezug auf das Fahrzeuggestell C zu bewirken suchen, werden von der Nachgiebigkeit der elastischen Verbindung 120 und der Nachgiebigkeit der Zylindereinheit D abgefangen. Bei einer vorherbestimmten radialen Versetzung des Steuerarmes E legt sich dessen Ende 128 an den einen der Ansätze 130, 131 - an, die dann die restliche Kraft aufnehmen. Die elastische Verbindung 120 kann ferner eine Torsionsverformung durch eine Bewegung der Achse A in Richtung zum Gestell C erfahren und bei Prellbewegungen, die deren freie Wanderung übersteigen.
Wenn das Fahrzeug "rollt" oder wenn das eine Rad senkrecht versetzt wird, so erfolgt eine torsionsmäßige Versetzung und eine senkrechte Bewegung der betreffenden linksseitigen oder rechtsseitigen elastischen Verbindung.
Belastungen der Aufhängung werden von der Dämpfungswirkung des Flansches 134 oder der Nase 135 bei der Berührung der gegenüberstehenden Platte 126 abgefangen, während die Rückwirkungen des Antriebs- oder Bremsdrehmomentes durch den Eingriff der Buchse 121 mit der Platte 126 oder der Kappe 132 abgedämpft werden. Übersteigt die Belastung des Steuerarmes E
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die Sollbelastung der Buchse 121, so erfolgt ein Kontakt Metall gegen Metall des Armendes 128 mit der Unterseite 136 der Platte 126 oder mit der Kappe 132.
Die Figur 4 zeigt eine andere Ausführung der elastischen Verbindung 120A zwischen dem Steuerarm E und dem Aufhängeglied F0 In diesem Falle wurde die Außenhülse 123 weggelassen, und die Buchse 121A steht mit der Bohrung 127 des Steuerarmes E direkt in Berührung· Die Innenhülse setzt sich vorzugsweise aus zwei auf einander ausgerichteten Hülsenteilen 122A, 122B zusammen, wie dargestellt, die mit der Bohrung der Buchse 121A verbunden sind, wobei ein Mittelteil der genannten Buchse mit einer dünneren Wandung und einer Einschnürung versehen ist, die in enger Berührung mit der Bohrung 127 des Armes steht.
Je nach den zu erzielenden Fahreigenschaften kann die Achse A mehr oder weniger weit entfernt von der Schwenkachse des Gliedes E als die zugehörige hydraulische Zylindereinheit D angeordnet werden, das heißt in der einen oder anderen Stellung nach Fig. 1 oder 5· Bei jeder Anordnung ist die Achse der Zylindereinheit D so angeordnet, daß die Ablenkung des Basisendes des Kolbens oder des Stempels in bezug auf die genannte Achse auf einem Mindestwert gehalten wird, wenn das Glied E zwischen dessen Bewegungsgrenzen längs einer gekrümmten Bahn hin- und herschwingt.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Aufhängung kann auch für die Vorderachse eines Fahrzeuges verwendet wer-
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den, wenn dies die Konstruktionsbedingungen zulassen, und bei Yerwendung dieser oder der in den Figuren 5 und 6 dargestellten Einrichtung werden die einzelnen Zylindereinheiten an beiden Seiten des Fahrzeuges mit einander in eine offene Verbindung gesetzt sowie mit den Zylindereinheiten, die der Hinterachse oder den Hinterachsen des Fahrzeuges Elastizität verleihen,,
Obwohl die verbesserten Steuerarme in Verbindung mit Einzelachsen dargestellt und beschrieben wurden, können diese Arme selbstverständlich auch bei Tandemachsen verwendet werden, wobei die das Fahrzeug abfedernden Hauptmittel (das heißt die Zylindereinheiten), ganz gleich, ob es sich um Einzel- oder Tandemachsen handelt, nicht mit Notwendigkeit die zuvor beschriebene Konstruktion aufweisen müssen.
Die bei einigen der oben beschriebenen Aufhängungen verwendete Zylindereinheit D besteht vorzugsweise aus einer Ausführung, bei der die hydraulische Flüssigkeit der Zylindereinheit beständig zugeführt und aus dieser abgelassen wird, wenn der Stempel der Zylindereinheit eine vorherbestimmte Höhe im Zylinder überschreitet. Wie in der genannten nooh schwebenden Anmeldung ausführlich beschrieben, wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß in dem hohlen Stift, an dem die Einheit aufgehängt ist, ein Flüssigkeitseinlaß und an der Wandung.des Zylinders ein Auslaß vorgesehen ist, dessen Breite geeigneterweise größer ist als dessen Höhe, das heißt, der Aus-
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lass weist eine elliptische oder rechteckige Form auf, wobei die längere Abmessung in der Waagerechten liegt. Eine relative Bewegung des Stempels und des Zylinders
bewirkt ein teilweises oder vollständiges Schließen des Auslasses, wodurch das Ablassen der hydraulischen Flüssigkeit aus der Zylindereinheit reguliert wird« Dasselbe Regulierungsprinzip findet bei den anderen in der noch schwebenden Patentanmeldung Ξ 22 608 I1/63c
beschriebenen Zylinder einheit en Anwendung«,
Patentansprüche -
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Claims (3)

  1. E 363
    Patentansprüche
    ) Verankerung für einen an einer Achsenanordnung anzubringenden starren Arm, nelche Verankerung eine tatsächlich freie, begrenzte Bewegung um eine und längs einer Schwenkachse zulässt, gekennzeichnet durch einen starren Arm (B) mit einer Bohrung (127) an mindestens dem Verankerungeende, durch ein Aufhängeglied (F), das an einem Fahrzeuggestell (G) befestigt wird, und das senkrecht und seitlich auf Abstand stehende Widerlagerflächen (126, 132) aufweist, die einen an den Seiten offenen und das Verankerungsende des Armes (S) aufnehmenden Spalt bilden, durch einen sich senkrecht durch den an den Seiten offenen Spalt hindurcherstreckenden Bolzen (124), und durch eine elastische und aus einer Gummihälse bestehende Buchse (121), die in der Bohrung (127) am Verankerungeende des Armes (S) sitzt und den Bolzen (124) gleitbar umgibt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamthöhe der elastischen Buchse (121) kleiner ist als der Abstand der senkrecht auf Abstand stehenden Flächen (126, 132) im Spalt von einander, und dass die seitliche Weite des an den Seiten offenen Spaltes größer ist als die Breite des Verankerungsendes des Armes (S), so dass eine begrenzte senkrechte Verschiebung der Buchse (121) längs des Bolzens (124) sowie eine begrenzte seitliche Schwenkbewegung und eine Torsion der Buchse (121) in bezug auf den Bolzen (124) möglich ist.
  2. 2) 009817/0673
    2) Verankerung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch innere und äußere steife Metallhülsen (122 bezw. 123 - Fig.1,2,3), zwischen denen die Gummihülse (121) angeordnet und mit denen sie verbunden ist, wobei die innere Hülse (122) den Bolzen (124) gleitbar umgibt, während die äußere Hülse (123) in der Bohrung (127) am Verankerungeende des Armes (S) im Passitζ ruht.
  3. 3) Veranlagung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummihülse.(121) direkt in die Bohrung (127 - Fig.4-6) am Verankerungeende des Armes (I) eingesetzt ist, und dass die freie Form der Gummihülse (121) so bemessen ist, dass die Hülse nach dem Einsetzen in die Bohrung (127) ihre Außenseite so beaufschlagt, das· mit der Bohrung (127) ein Kontakt aufrecht erhalten wird.
    C09817/0673
    L e e r s e i t e
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