DE1780202A1 - Steuervorrichtung fuer ein Fahrzeugradaufhaengungssystem - Google Patents

Description

DIPL-ING. ERICH SCHUBERT ^TeIefon:i⁰²⁷¹)³²«»

Telegramm-Adr.: Patschub, Siegen Postscheckkonten: Köln 106931, Essen 203 62 Bankkonten: Deutsche Bank AG.,

Abs.: Patentanwalt Dipl.-Ing. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiserner Straße 227 Filialen Siegen u. Oberhausen (RhId.)

Postfach 325

68 076 Br./Schm

H. Aug. 1968

Firma Automotive Products Company Limited, Tachbrook Road, Leamington Spa, Warwickshire, England

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus den britischen Patentanmeldungen Nr. 37 582/67 vom 16. August 1967 und Ir. 6828/68 vom 12. Februar 1968 in Anspruch genommen.

Steuervorrichtung für ein Fahrzeugradaufhängungssystem

Die Erfindung betrifft Aufhängungssysteme für Fahrzeugräder, und ihr liegt die allgemeine Aufgabe zugrunde, eine Hegel- oder Steuervorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, einen Fahrzeugkörper auch unter wechselnden Belastungsbedingungen auf gleicher oder praktisch gleicher Höhe über dem Boden zu halten, und durch die außerdem das Verhalten des iairenden Fahrzeugkörpers gegenüber Läng^neigungs- bzw. IT ick- und Schlinger- bzw. Roll- oder Krängungsbewegungen ausgleichend beeinflusst werden kann.

BAD O?¹. TzW 109853/061 1

Die Steuervorrichtung nach der Erfindung kann bei Aufhängun&ssystemen von Fahrzeugen angewandt werden, bei denen unter einer Vielzahl von Rädern jeweils eines oder mehrere Räder der jeweils auf einem Rad aufliegende Fahrzeuggewichtsanteil auf das Rad durch einen flüssigkeitsgefüllten Druckstab bzw. Druckzylinder veränderlicher Länge übertragen erhält oder erhalten, wobei das Flüssigkeitsvolumen im Druckstab oder -zylinder und damit seine Länge durch ein Steuerventil gesteuert oder eingeregelt werden kann, welches sowohl auf unterschiedliche Stellungen der Räder relativ zum Fahrzeugkörper als auch auf horizontale Kräfte, insbesondere auf Zentrifugalkäjrfte, die beim Kurvenfahren auftreten, anspricht. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung spricht das Steuerventil auch auf schnelle Veränderungen der Radstellung gegenüber dem Fahrzeugkörper an, wie diese z.B. dann auftreten, wenn sich das Rad über Bodenerhebungen oder -Vertiefungen hinweg bewegt. Bei geeigneter Anbringung des Steuerventils gegenüber der Längsachse des Fahrzeuges spricht dieses außerdem auf horizontale, in Längsrichtung des Fahrzeugs wirkende Kräfte an, wie diese z.B. während der Beschleunigung oder des Bremsens auftreten.

Wenn sich auch die Vorrichtung nach der Erfindung insbesondere für eine Verwendung in Verbindung mit Aufhängun&ssystemen eignet, bei denen flüssigkeitsgefüllte Druckstäbe verwendet werden, so kann sie doch auch bei Systemen mit gasgefüllten, z.B. pneumatischen Druckstäben Anwendung finden.

109853/0611 _BAD

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Steuerung der in einem Flüssigkeit enthaltenden Drucks t-ab veränderlicher Länge vorhandenen Flüssigkeitsmenge geschaffen, welche in Reihe mit elastischen Mitteln zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Fahrzeugrad geschaltet ist, durch welche der Fahrzeugkörper und damit die Fahzeugstellung oder -lage gegenüber der Radlauffläche gesteuert wird, wobei die erfindungsgemäße Steuervorrichtung eine Ventileinrichtung aufweist, die sich zusammensetzt aus einem in einander entgegengesetzten Richtungen bewegbaren Ventilteil, um den Druckstab jeweils mit einer Flüssigkeitsdruckquelle oder einem Flüssigkeitsabzug zu verbinden, aus einem durch die Veränderung der Radstellung zum Fahrzeugkörper betätigten Verbindungsgestänge, das sich zusammensetzt aus einem durch die Bewegung des Rades gegenüber den Fahrzeugkörper betätigten ersten Teilstück, aus einem mit dem Ventilkolben verbundenen zweiten Teilstück und aus einem Gewicht, welches schwenkbar an dem ersten Teilstück aufgehängt und außerdem an einem unterhalb seines Aufhängungspunktes liegenden Funkt mit dem zweiten xeilstück verbunden ist, wobei das Gewicht gegenüber dem ersten Teilstück eine gleichbleibende Lage einzunehmen sucht und hierdurch das zweite Teilstück dazu bringt, den Bewegungen des ersten Teilstücks zu folgen, (andererseits) jedoch um seinen Aufhängungspunkt schwenkbar ist, um das zweite Teilstück gegenüber dem ersten Te„l3tücX zu verschieben und das Ventil in der V/eise zu betätigen, aaß der Flüssigkeitsinhalt des Druckst,: bes verändert und hierdurch die Laga des Fahrzeugkörpers gesteuert oder eingeregelt wird.

109853/0611 _BAD .-,^-M-

Im Betrieb wird das Verbindungsgestänge durch eine Verschiebung des Rades gegenüber dem Fahrzeugkörper betätigt, wodrch der Ventilteil derart verschoben wird, daß der Druckstab mit dem Druckspeicher verbunden wird, wenn sich das Rad und der Fahrzeugkörper aufeinanderzu bewegen, während er mit dem Flüssigkeitsabzug verbunden wird, wenn sich das Rad und der Fahrzeugkörper im zunehmenden Maße voneinander fort bewegen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gewicht unter der Wirkung horizontaler Kräfte, ζ-.B. der bei einer Kurvenfahrt auftretenden Zentrifugalkräfte, um seinen Aufhängungspunkt bewegbar.

In denjenigen Fällen, in denen schnelle senkrechte Beschleunigungen eines Rades in Richtung auf den oder fort vom Fahrzeugkörper auftreten, führt das erste Teilstück des Verbindungsgestänges und damit der Aufhängezapfen ähnlich schnelle Beschleunigungen aus, so daß sich das Gewicht teilweise um seinen Massenschwerpunkt dreht. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung liegt die Verbindungsstelle des zweiten ■Teilstücks mit dem Gewicht unterhalb des Massenschwerpunktes, so daß bei schnellen Beschleunigungen des Rades in Richtung auf den Fahrzeugkörper die Ventileinrichtung den Druckstab mit dem Niederdruckspeicher verbindet. Andererseits wird durch schnelle Bewegungen des Rades vom Fahrzeugkörper fort die Ventileinrichtung so betätigt, daß der Druckstab mit dem

109853/061 1

BAD C.-.-_:a>.L

Flüssigkeitsdruckspeieher verbunden wird. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung liegt die Verbindungsstelle des zweiten Teilstücks mit dem Gewicht so, daß dieses Teilsttick und damit das Ventil durch schnelle Beschleunigungen des Rades gegenüber dem Fahrzeugkörper nicht beeinflußt wird. In diesem Falle deckt sich nämlich die Verbindungsstelle des zweiten Teilstücks mit dem Massenschwerpunkt des Gewichtes.

In den Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Vorderansicht einer ersten Ausführungsform eines Federungssystems, die Teile des Fahrzeugs, eines Rades und Einzelteile der Radaufhängung wiedergibt.

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, bei der einige der in Fig. 1 gezeigten Teile fortgelassen worden sind M und bei der sich die Steuervorrichtung in einer anderen Stellung befindet,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Steuervorrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine zweite Auaführungsform der Steuervorrichtung,

θΑι> s>f^e..uii\AL

109853/0611

. — D —

Fig. 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Steuervorrichtung,

Fig 6 eine Schaltung des Federungssyatems bei einer unabhängigen Aufhängung aller vier Räder eines vierrädrigen Fahrzeugs und

Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Schaltung des Federungssystems für ein Fahrzeug mit rückwärtiger Antriebsachse.

In Fig. 1 ist ein Teil der Vorderachse 10 eines Fahrzeuges wiedergegeben, bei der ein Rad 11 an einem Vorderachsschenkel 12 aufgehängt ist, der seinerseits von einem Federungssystem getragen wird. Dieses letztere besteht aus einem Radaufhängungsteil 13, einem oberen, mit dem oberen Ende des Radaufhängung-

teiles 13 und mit einem an der Vorderachse 10 angeordneten Schwenklager 15 jeweils schwenkbar verbundenen Verbindung teil 14 und einem unteren, mit dem unteren Ende des Radaufhängungsteiles 13 und mit einem an der Vorderachse 10 angeordneten Schwenklager 17 jeweils schwenkbar verbundenen Verbindungoteil 16. Mindestens eines der Verbindungsteile 14 oder 16 kann als Querlenker ausgebildet sein. Ein Druckstab 18, der als Teleskop ausgebildet ist und daher in seiner Länge verändert werden kann, ist mit seinem oberen Zylinderteil 19 mit der Vorderachse 10 und mit seinem unteren hohl ausgebildeten Kolbenteil 21 mit dem unteren^!schweriK-baren Verbindungsteil 16 etwa in des; en Mitte verbunden. Der Zylinderteil 19 des Drucicstabes 18 ist durch eine flexible Membran

1098 53/0611

22 oder eine entsprechende bewegliche Wand in eine obere mit einem komprimierten Gas gefüllte Kammer 23 und eine untere Kammer 23a unterteilt. Die untere Kammer 23a ist zusammen mit dem hohlen Kolbenteil 21 mit einer Flüssigkeit gefüllt. I3s versteht sich, daß der Druckstab 18 statt durch die in ihm enthaltene Kammer mit komprimiertem Gas auch durch eine Druckfeder mit dem Fahrzeugkörper verbunden werden Kann.

Die Flüssigkeitskammer mit dem Druckstab ist aurch eine Leitung 24 mit einem nachfolgend beschriebenen Ventil verbunden, welches in einer Steuervorrichtung 25 angeordnet ist, die ihrerseits in dem unteren Yerbindungsteil 16 angebracht ist. Das Ventil verbindet die Flussigkeitskammer entweder über eine Leitung 26 mit einem Flussigkeitsdruckspeicher 27 oder über eine Ablaufleitung 28 mit einem Flüssigkeitsniederdruckspeicher 29. Eine vom Fahrzeugmotor angetriebene Pumpe 31 entnimmt aussein Speicher Flüssigkeit, um einen bestimmten Druck im Druckspeicher 27 aufrechtzuerhalten, vobei ein (nicht gezeigtes) Absperrventil in an sicn bekannter V/eise angeordnet ist, so daiä die Pumpe 31 Flüssigkeit unbenutzt in den Speicher oder Vorratsbehälter zurückpumpt, wenn im Flüssigkeitsdruckspeicher 27 bereits ein bestimmter Druck vorhanden ist.

Die Steuervorrichtung 25 wird, wie nachfolgend beschrieben, durch ein Verbindungsteil 32 betätigt, welches auf der einen Seite mit dem Hadaufhängungsteil 13 und auf der anderen oeite

10 98 5 3/0611

mit einem verschiebbaren Teil 33 der Steuervorrichtung gelenkig verbunden ist. Das Teil 33 ist quer zur Fahrzeuglängsachse verschiebbar, so daß es durch gegenseitige senkrechte Bewegungen zwischen dem Rad .11 und der Achse 10 geradlinig verschoben wird. Hierbei ist die Achse 10 starr mit dem Fahrzeugkörper verbunden, so daß sie an dessen Bewegungen mit beteiligt ist.

Fig. 2 zeigt ein dem in Fig. 1 gezeigten ähnliches Aufhängung-■L system, bei dem jedoch die Steuervorrichtung 25 starr an der Vorderachse 10 gehalten ist. Das Verbindungsteil 32 ist schwenkbar mit einem Arm 34 verbunden, der starr nach unten an dem oberen Verbindungsteil H der Aufhängungsanordnung befestigt ist.

Wie aus der Fig. 3 zu entnehmen ist, besteht die Steuervorrichtung 25 aus einem Gehäuseteil mit einer Kammer 35. Das durch gegenseitige senkrechte Bewegungen zwischen dem Rad und dem Fahrzeugkörper verschiebbare Teil 33 ragt im'oberen Teil in die Kammer 35 hinein und verschiebt sich im wesentlichen in horizontaler Richtung. Ein Gewicht 36 ist schwenkbar an dem Teil 33 aufgehängt, wobei die Schwenkachse parallel zur Fahzeugach.se verläuft. Unter der Wirkung der Schwerkraft ist das Gewicht bestrebt, immer eine Stellung einzunehmen, in der sich sein Massenschwerpunkt senkrecht unter dem Aufhängun_e;spunkt befindet. Eine im wesentlichen horizontale Ventilbohrung 37 mündet in Bodennähe in die Kammer In der Ventilbohrung 37 ist ein spulenförmiger Ventilkolben 38

109853/0611 ■» «M.NAL

■verschiebbar und über ein versciiwenkbares Verbindungsteil 39 mit einem am Gewicht 36 angeordneten, nach unten ragenden Arm 40 verbunden. Das verschiebbare Teil 33, das Yerbindun_östeil 39 und das Gewicht 36 bilden daher ein Verbindungsgestänge, welches ein Teil des Fahrzeugaufhängungssystems mit dem "Ventilkolben 38 verbindet. Da das Gewicht 36 stets bestrebt ist, einer Verschiebung des Teiles 33 des Verbindungsgestänges zu folgen, hat der Ventilkolben atets das Bestreben, eine bestimmte Stellung gegenüber dem Teil ":3 einzunehmen.

Die Ventilbohrung 37 besitzt zwei axial im Abstand voneinander beiii-dlicne umian_oseitig umlaufende Nuten 41 und 42, Die Hut 41 steht über die Leitung 26 in dauernder Verbindung mit dem Flüssigkeit sdruc^spe icher. Die Nut 42 steht über ein den Druck konstanthaltendes nachfolgend beschriebenes Ventil 43 und über die Leitung 24 mit der Flüsaigkeitskarnmer des Druckstabes 18 in Verbindung. Die Eamr:;er 35, in weiche die Ventilbohrung mündet, ist über einen Anschluß 44 mit der Ablaufleitung 28 verbunden.

Der spulenförmige Ventilkolben 38 ist mit zwei Kolbenteilen und 46 versehen, die durch eine Nut 47 voneinander getrennt sind. Der Kolbenteil 46 weist eine derartige Länge auf, äa.ii er in einer Stellung des VentilKolbens gerade die Umfangsnut 42 abdeckt. Die Hut 41 in der Ventilbohrung steht in dauernder Verbindung mit der Hut 47 in dem Ventilkorben 38. Eine nacr. au/sen gerichtete Bev/f;gung des Ventil.-.oloens. 3Ö aus der beschriebenen stellung in

109853/0611 _{3AD Ci}-;gsnM-

!Richtung auf die Kammer 35 verbindet daher den Druckstab mit dem Flüssigkeitsdruckspeicher während eiii^ nach innen gerichtete Bewegung den Druckstab über die Kammer 35 mit dem NiederdrucK-speicher in Verbindung bringt. Das von der Kammer 35 abgewandte Ende der Ventilbohrung 37 ist mit der Kammer durch eine Leitung 48 verbunden, so daß der Ventilkolben sich jederzeit in einem kräftefreien Zustand befindet.

Solange der Ventilkolben 38 sich in einer Stellung befindet, in welcher der Kolbenteil 46 die Nut 42 überdeckt, wird somit Flüssigkeit zu dem Druckstab gefördert oder von diesem wieder zurückbefördert. Da diese Stellung des Ventilkolcens einer ganz bestimmten Stellung des Teiles 33 und damit einer ganz bestimmten senkrechten Relativstellung von Rad und Fahrzeugkörper entspricnt, wird der Fahrzeugkörper stets bestrebt sein, diese Stellung gegen-.über den Rädern einzunehmen.

Das den Druck konstanthaltende Ventil 43 dient dazu, Flüssigkeitsverluste des Druckstabes 18 zu vermeiden, wenn das Fahrzeug längere Zeit nicht benutzt wird. Wie jedem Fachmann auf dem Gebiet der Konstruktion und Herstellung von Flüssigkeitsdrucksystemen bekannt ist, sind Kolbenventile nicnt absolut flüssigkeitsdicht, da der Kolben eine Gleit-passung in der Ventilbohrung besitzen muß. Um die hiermit verbundenen Schwierigkeiten zu überwinden, ist das den Druck konstanthaltende Ventil 43 zwischen dem Druckstab 18 und der Ventilbohrungsnut 42, mit weicher

109853/0611

der Stab verbunden ist, eingeschaltet. Das Ventil 43 besitzt einen Schieberkolben 49» der durch eine Feder 50 in eine Stellung gedruckt wird, in der eine an einem Ende angeordnete elastische Dichtung 51 die Verbindung zwischen dem Druckstab 18 und dem Ventilkolben schließt. Der ochieberkolben 49 steht bei laufender Pumpe unter einem Druck, der ihn gegen die Feder 50 drückt, um hierdurch die Verbindung zu öffnen, "ivenn andererseits die Pumpe nicht läuft, wird die Verbindung zwischen dem Kolbenventil und dem Druckstab geschlossen, da das den Druck konstanthaltende Ventil seinen eigenen Durchlaß zwangsweise geschlossen hält.

Wenn von der Annahme ausgegangen wird,daß jedes Fahrzeugrad einen eigenen Druckstab 18 und eine Steuervorrichtung 25 besitzt, versteht es sich, daß eine Zunahme der statischen Belastung des Fahrzeugs das Gaspolster in der Kammer 23 des Druckstabes 18 zusammenpreßt, so daß sich der Fahrzeugkörper senkt. Das verschiebbare Teil 33 des Verbindungsgestän^es in der Steuervorrichtung 25 verschiebt sich unter der Vorraussetzung, daiD diese Vorrichtungen entsprechend der Darstellung der Fign. 1 und 2 befestigt sind, aus der Kammer 35 heraus. Damit verschiebt sicn auch das Gewicht 3c und der Ventikolben 38, wodurch der Druckstab ruit dem Flüssigkeitsdruckspeicher 27 verbunden wird. Es wird dann solange Flüssigkeit in die Druckstäbe 18 gepumpt, bis der Fahrzeugkörper wieder seine fitihere Stellung eingenommen hat. Wenn sich andererseits infolge einer Verminderung der statischen Belastung das Gas in der Kammer 23 ausdehnen kann und hierdurch

109853/0611 bad ν,-Λ^ϊΝΆί.

der Fahrzeugkörper angehoben wird, verschiebt sich das Teil 33 nach innen. Hierdurch bewegt sich der Ventilkolben 38 derart, daß der Druckstab 18 jeweils mit dem Flüssigkeiteniederdruckspeicher 29 verbunden wird, so daß der Fahrzeugkörper wieder seine frühere Stellung einnimmt.

Infolge der Orientierung ihrer Schwenkachsen werden die hängenden Gewichte 36 hei einer Beschleunigung oder einer Verzögerung des Fahrzeugs nicht in ihrer Lage gegenüber den verschiebbaren Teilen 33 verändert, während jede Absenkung des Vorderteiles des Fahrzeuges infolge einer Bremsung oder jede Anhebung eines der beiden Fahrzeugenden infolge starker Beschleunigung auf die Vorrichtung der entsprechenden Aufhängesysteme übertragen werden, wodurch die Ventile so betätigt werden, daß die Druckstäbe der Absenkung oder Anhebung entgegenwirken.

Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ermöglicht außerdem einen Ausgleich von Schlingerbewegungen wie sie beim Kurvenfahren auftreten und durch auf den Fahrzeugkörper einwirkende Zentrifugalkräfte hervorgerufen werden. Die Zentrifugalkräfte bewirken, daß der Fahrzeugkörper sich gegenüber denjenigen Rädern, welche sich auf dem Kurvenbogen mit größerem Radius bewegen, absenkt und gegenüber denjenigen Rädern, die sich auf dem Kurvenbogen mit kleinerem Radius bewegen, anhebt. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die effektive Last auf den Rädern, die sich auf dem größeren Radüs bewegen, zunimmt, während die effektive Last auf

BAD ORIGINAL

109863/0611

den Hadern, die sich, auf dem kleineren Radius "bewegen, abnimmt. Die Zentrifugalkräfte wirken auch auf die aufgehangenen Gewichte 36 ein, so daß diese in Richtung auf den größeren Kurvenradius schwingen. Die Steuervorrichtungen 25 sind so angebracht, daß, wenn die Gewichte 36 in Richtung auf die längsmittellinie des Fahrzeuges schwingen, die Druckstäbe mit dem Flüssigkeitsniederdruckspeicher verbunden werden, während, wenn die Gewichte von der Längsmittellinie des Fahzeugs fortschwingen, die Druckstäbe mit dem Flüssigkeitsdruckspeicher verbunden werden.

infolge einer Schlingerbewegung des Fahrzeugkörpers auftretende Bewegung des verschiebbaren Teiles 33 erzeugt einen ähnlichen Effekt wie ihre Bewegung unter dem Einfluß einer statischen Lastver^nderung, wobei jedoch die infolge der Zentrifugalkräfte bewirkten Schwingbev.-egungen der Gewichte einen zusätzlichen Korrekturfaktor erzeugen, durch den der Fahrzeugkörper veranlaßt wird, in entgegengesetzter Richtung leicht gegenzuicippen.

Wenn sich das Rad gegenüber dem Fahrzeugkörper nach oben bewegt, wird, wie ersichtlich, der entsprechende Druckstab langer, während der Dructcstab genau das entgegengesetzte Verhalten zeigt, wenn sich das Rad nach unten bewegt. Dieses Verhalten ist zwar bei statischen laständerungen ideal, aber es ist bei solchen Radbewegungen sehr unbefriedigend, die dadurch verursacht werden, daß sich das Rad über Bodenwellen oder Unebenheiten in der Fahrbahnoberfläche bewegt, aa dieses Verhalten solche Radbewegungen noch verstärken würde. Die bewegung des Rades über derartige Wellen

109853/0611 bad

und Unebenheiten bewirkt starken Beschleunigungen des Rades nach oben oder nach unten, die ihrerseits entsprechend starke Beschleunigungen des verschiebbaren Tailes 33 in die eine oder andere Sichtung hervorrufen. Unter diesen Bedingungen hält die Massenträgheit des aufgehängten Gewichtes dessen Schwerpunkt im wesentlichen in seiner Lage, was zur Folge hat, daß sich das Gewicht um seinen Massenschwerpunkt dreht und den Ventilkolben 38 zum verschiebbaren Teil 33 entgegengesetzt verschiebt. Folglich wird durch eine schnelle Aufwärtsbewegung des Hades das Ventil in einer Weise betätigt, daß der Druckstab verkürzt wird, während eine schnelle Abwärtsbewegung des Hades das Ventil derart betätigt, daß der Druckstab verlängert wird. Die Steuervorrichtung veranlaßt daher den Druckstab seine Länge jeweils entsprechend zu verändern, so daß ein im wesentlichen, gleichmäßiger und niveaugleicher Fahrzustand erreicht wird.

Fig. 4 gibt eine zweite Ausführungsform der Steuervorrichtung 25 wieder, bei der ein dem Gewicht 36 aus Fig. 4 entsprechendes Gewicht 52 vorgesehen ist, welches jedoch keinen nach unten gerichteten Ansatz 40 besitzt. Das Gewicht 52 ist in ähnlicher Weise an einem verschiebbaren Teil 33 in der Kammer 35 der Steuervorrichtung 25 aufgehängt. Die Ventilbohrung 37 liegt jedoch in einer horizontalen Ebene, die durch den Massenschwerpunkt verläuft. Ein Verbindungsteil 53 verbindet das Gewicht mit dem Ventilkolben 38 und ist im Massenschwerpun-t schwenkbar mit dem Gewicht verbunden. Das Ventil 43 entspricht in allen Teilen dem in Fig. 3 gezeigten. Wie in Fig. 3 ist auch hier ein den Druck konstanthaltendes Ventil vorgesehen.

109853/0611 w

Bei der -Anordnung nach Fig. 4 wirkt das Gewicht in der gleichen Weise wie das Gewicht in Fig. 3, d.h. es hält die Fahrzeughöhe bei veränderlicher statiLsher Belastung sowie den Län^sneigungswinkel unter verschiedenen Beschleunigungs- und Bremsbedingungen konstant und wirkt etwa auftretenden Schlingerbewegungen entgegen.

Da jedoch das Gewicht in seinem Massenschwerpunkt mit dem Ventilkolben verbunden ist und sich daher um diesen Verbindungspunkt dreht, wenn Radbewegungen durch Fahrbahnunebenheiten verursacht werden, kann mit dieser Anordnung kein Ausgleich für Bodenunebenheiten erzielt werden.

Da bei der Anordnung nach Fig. 4 das Ventil unter der Einwirkung von Radstößen nicht ununterbrochen betätigt wird, ist dieses auch dem Verschleiß weniger unterworfen, besitzt eine größere Lebensdauer und die Menge der unter Druck stehenden Flüssigkeit ist kleiner. Es werden hier jedoch getrennte Dämpfungsmittel benötigt, um die wechselnden Stellungen zwischen Rädern und Fahrzeugkörpern zu steuern.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausfuhrungsform der Steuervorrichtung 25, bei der ein Gewicht 54 an dem verschiebbaren Teil 33 aufgehängt und wie in Fig. 3 an einem Punkt unterhalb seines Massenschwerpunktes mit dem Ventilkolten 38 verbunden ist. Bei dieser Ausfiihrungs-. form ist jedoch das Gewicht 54 nicht in der Weise frei aufgehängt,

109853/0611

daß sein Massenschwerpunkt senkrecht unter dem Aufhängungspunkt liegt, sondern es ist durch eine Zugfeder 55 vorgespannt, die zwischen dem Gewicht und dem verschiebbaren Teil 33 an einer Stelle angeordnet.ist, in der das durch die Masse erzeugte Drehmoment im Schwerpunkt gerade durch die Federkraft ausgeglichen wird. Die Vorrichtung nach Fig. 5 arbeitet in jeder Hinsicht in der gleichen Weise wie die Vorrichtung nach Fig. 3. Wenn ein wie in Fig. 5 aufgehängtes Gewicht entsprechend der Dar- ^l stellung verwandt wird, kann derjenige Teil des Verbindungsgestänges, der das Gewicht mit dem Ventilkolben verbindet, im Massenschwerpunkt befestigt sein, wie dieses bereits vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben worden ist. Es können geeignete Dämpfungsmittel verwandt werden, um die Schwingungen des aufgehängten Gewichts zu dämpfen.

Es besteht zwar durchaus die Möglichkeit, für jeden Druckstab 18 einen besonderen Druckspeicher vorzusehen; vorzugsweise sind aber sämtliche Druckstäbe über ihre entsprechenden Steuervor-™ richtungen mit einem gemeinsamen Flüssigkeitsdruck- und Niederdruckspeicher verbunden.

Fig. 6 zeigt schaubildlich eine geeignete Anordnung für das Aufhängungssystem eines vierrädrigen Fahrzeuges mit unabhängiger Aufhängung für sämtliche vier Räder. Jedes Rad 11 ist mit dem Fahrzeugkörper über ein nicht gezeigtes .Verbindungsgestänge verbunden und trägt den Fahrzeugkörper über die Drucketäbe 18 sowie die entsprechenden Steuervorrichtungen 25· Sämtliche

1 09853/06 1 1

Steuervorrichtungen 25 sind durch Leitungen 26 mit einem gemeinsamen Flüssigkeitsdruckspeicher 27 verbunden, in dem der Druck durch eine Pumpe 31 aufrechterhalten wird. Außerdem sind sämtliche Steuervorrichtungen 25 durch Leitungen 28 mit einem gemeinsamen

nieder
Flüssigkeitaiiruckspeicher 29 verbunden, aus dem die Pumpe

die Flüssigkeit entnimmt.

In demjenigen Falle, in dem die Hinterräder entsprechend der Darstellung von Fig. 7 an einer Achse 56 aufgehängt sind, können zwei Druckstäbe 18, die den Fahrzeugkörper jeweils an einem Ende der Achse 56 tragen, derart mit einer gemeinsamen Steuereinheit 25 verbunden sein, daß sie gleichsinnig ansprechen. Die mit den an der Hinterachse angeordneten Druckstäben 18 zusammenarbeitende Steuervorrichtung 25 ist so angeordnet, daß sich das Teil 33 in Längsrichtung zum Fahrzeug verschiebt, wobei das aufgehängte Gewicht quer zur Fahrzeuglän^sachse verschwenkbar ist. Ein zwischen der Hinterachse und dem Fahrzeugkörper angeordnetes Verbindungsgestänge sorgt dafür, daß das Teil 33 sich in der gewünschten Richtung verschiebt. Diese Steuervorrichtung spricht daher bei Schlingerbewegungen nicht an. Die Schwingbewegung des aufgehängten Gewichtes kann jedoch zum Ausgleich von auftretenden Längskippbewegungen des Fahrzeuges, die dux"ch Gewichtsverlagerungen infolge von Brems- oder Beschleunigungsvorgängen auftreten, herangezogen werden.

Be versteht sich, daß entsprechend der Earstellun.- der Fig. und 7 auch eine oder mehrere der Steuervorrichtungen 25 in einem

BAD C'r;

109853/0611

~ 18 -

Winkel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet sein können, so daß das jeweils in den Vorrichtungen aufgehängte Gewicht sowohl von
horizontalen Kräften, die bei Bremsungen oder Beschleunigungen
in Fahrzeuglängsrichtung auftreten, als auch von beim Kurvenfahren auftretenden Zentrifugalkräften beeinflußt wird.

Die Erfindung betrifft auch Abänderungen der im beiliegenden Patentanspruch 1 umrissenen Ausführungsform und bezieht sich vor allem auch auf sämtliche Erfindun^smerkmale, die im
einzelnen — oder in Kombination — in der gesamten Beschreibung und Zeichnung offenbart sind.

Patentansprüche BAD ORIGINAL

109853/0611

Claims (13)

1. DIPL-ING. ERICH SCHUBERT ^{Telefon:(ß27I)32409}

   Telegramm-Adr.: Pafschub, Siegen Postscheckkonten: Köln 106931, Essen 20362 Bankkonten: Deutsche Bank AG.,

   Abs.: Patentanwalt Dipl.-lng. SCHUBERT, 59 Siegen, Eiserner SlraSe 227 Filialen Siegen u. Oberhausen (RhId.)

   Postfach 325

   68 076 Br/Schm U. Au«. 1968

   Patentansprüche

   Ί. !Vorrichtung zur Steuerung der in einem Flüssigkeit enthaltenden Bruckstab veränderlicher Länge vorhandenen Flussigkeitsmenge, der zwischen einem Fahrzeugkörper und einem Rad angeordneten elastischen Mitteln nachgeschaltet ist, durch welche der Fahrzeugkörper und damit die Fahrzeugstellung gegenüber der Radlauffläche gesteuert wird, gekennzeichnet durch ein Ventil mit einem in einander entgegengesetzten Richtungen bewegbaren Ventilteil (3S) um den entsprechenden Druckstab (18) mit einer FlüoSigkeitsdruckquelle (27) oder Flü3sigkeit3niederdruckquelle (29) zu verbinden, ein durch die Veränderung der Radstellung zum Fahraeugkb'rper betätigtes Verbindungsgestänge mit einem durch die Bewegung des Rades gegenüber dem Fahrzeugkörper betätigten ersten Teilstück (33), einem mit dem Ventilkolben (38) verbunden zweiten Teilstück (39) und mit einem Gewicht (36), welches schwenkbar an dem ersten Teilstück (33) aufgehängt und außerdem an einem unterhalb seines Aufhängungspunktes liegenden Punkt mit dem zweiten Teilstück (39) verbunden ist, wobei das Gewicht (36) bestrebt ist, gegenüber den ersten Teilstück (33) eine gleichbleibende Lage einzunehmen und hierdurch· das zweite J-'eilstück (39) dazu bringt, den Bewegungen des ersten Teilstücks (33) zu folgen, das Gewicht (36) jedoch um seinen Aufhängungspunkt schwenkbar ist, um das zweite Teilstück (39) gegenüber

   109853/0611

   dem ersten Teilstück (33) zu verschieben und das Ventil in der Weise zu betätigen, daß der Flüssigkeitsinhalt des Druckstabes (18) verändert und hierdurch die Lage des .Fahrzeugkörpers gesteuert bzw. eingeregelt wird.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teilstück (39) des Verbindungsgestänges an einem unterhalb des Massenschwerpunktes liegenden Punkt mit dein Gewicht (36) verbunden ist.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Teil (53) des Verbindungsgestänges im Massenschwerpunkt mit dem Gewicht (52) verbunden ist.
4. 4. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht

   (36) frei aufgehängt ist, so daß sein Massenschwerpunkt senkrecht unter dem Aufhängungäpunkt liegt.
5. 5. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

   1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (55) auf das aufgehängte Gewicht (54) einwirkt und eine Kraft derart um den Schwerpunkt erzeugt wird, daß das Gewicht (54) eine Stellung einnimmt, in der die Schwerkraft durch die Feder (55) ausgeglichen wird.

   BAD OAiGiNAL

   109853/0611
6. 6. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Radaufhängun^ssystern, bestehend aus einem oberen und einem unteren Verbindungsteil, welches jeweils auf seiner einen Seite mit dem Fahrzeugkörper und auf seiner anderen Seite mit einem Radaufhängungsteil schwenkbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die -Steuervorrichtung (25) an einem Verbindungsteil (16) befestigt ist und daß das erste Teil (33) des ventilbetätigenden Verbindungsgestänges mit dem Radaufhängungsteil (13) verbunden ist.
7. 7. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, in Verbindung mit einem Radaufhängungssystem, bestehend aus mindestens einem Verbindungsteil, welches mit dem Fahrzeugkörper schwenkbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die steuervorrichtung (25) am Fahrzeugkörper (10) befestigt ist und daß das erste Teil (Η) des das Ventil betätigenden Verbindungsgestänges mit einem fest am Verbindungsteil (Η) angeordneten Arm (34) verbunden ist.
8. 8. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (33) des Verbindungsgestänges in einer Richtung verschiebbar ist, die senkrecht auf der mittleren Fahrzeuglängsebene steht und dai3 das auf geh" ru;, te Gewicht (36) um eine zur Längsebene parallelen Achse schwenkbar gelagert ist.

   BAD

   109853/0611
9. 9. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (33) des Verbindungsgestänges in einer Richtung verschiebbar ist, die einen Winkel mit der mittleren Fahrzeuglängsebene bildet und daß das aufgehängte Gewicht (36) um eine zu dieser Richtung senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist.
10. 10. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil mit einem in einer Bohrung (37) verschiebbaren'spulenförmigen Ventilkolben (38), mit einem Kolbenteil (46), das in einer stellung des Ventilkolbens (38) eine mit dem Druckstab (18) verbundene Umiangsnut (42) in der Wand der Bohrung (37) abdeckt, wobei von dieser Stellung ausgehende Bewegungen des Ventilkolbens (38) in einander entgegengesetzte Richtungen die Umfangsnut (42) entweder mit der Flüssigkeitsdruckquelle (27) oder mit der .Flüssigkeitsniederdruckquelle (29) verbinden.
11. 11. Verwendung einer steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, 8, 9 oder 10 an einem Fahrzeug mit unabhängiger Radaufhängung für jedes seiner Räder, wobei der jeweils auf ein Rad aufliegende Gewichtsanteil auf das Rad durch einen flüssigkeitsgefüllten Druckstab veränderlicher Länge übertragen wird, v/obei der Zustrom der Flüssigkeit zu und der Abstrom der Flüssigkeit von jedem Druckstab durch jeweils eine

    BAD ORIGINAL

    109853/0611

    Steuervorrichtung gesteuert wird und wobei die jeweilige Steuervorrichtung durch gegeneinander gerichtete Bewegungen von Teilen der AufhV'ngungsvorrichtung, mit der das Rad verbunden ist, betätigt werden.
12. 12. Verwendung einer Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 an einem fahrzeug, bei dem die Hinterräder an einer Achse aufgehängt sind und die jeweils an einer Seite mit dem Fahrzeugkörper durch flüssigkeitsgefüllte LrudLstäbe veränderlicher Länge verbunden sind, die den jeweils auf ein Rad aufliegenden Gewichtsanteil auf das Rad übertragen, wobei der Zustrom der Flüssigkeit zu und der Abstrom der Flüssigkeit von beiden Bruckstäben durch eine gemeinsame Steuervorrichtung gesteuert wird und wobei das erste Teil des Verbindungsgestänges der Steuervorrichtung in einer zur Längsrichtung des Fahrzeugs parallelen Richtung verschiebbar ist und die Schwenkachse des aufgehängten Gewichtes senkrecht auf der Längsrichtung des Fahrzeuges steht.
13. 13. Verwendung einer Steuervorrichtung nach Anspruch 11 oder 12 mit zusätzlichen elastischen Mitteln, die mit den Druckstäben hintereinandergeschaltet zwischen dem FahrzeugKÖrper und dem Rad angeordnet sind.

    109853/0611

    BAU