DE1864224U

DE1864224U - Oelpneumatische aufhaengung fuer kraftfahrzeuge.

Info

Publication number: DE1864224U
Application number: DEA14149U
Authority: DE
Inventors: Fernand Stanislas Allinquant
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-11-08
Filing date: 1959-10-30
Publication date: 1962-12-20
Also published as: US3033553A; GB906727A; ES252990A1; NL244801A; FR1215183A

Description

Beschreibung

zum Gebrauchsmuster

des Herrn Stanislas Allinquant, Paris / Frankreich,

betreffend

"Ölpneumatische Aufhängung für Kraftfahrzeuge"

Priorität: 8. November 1958, Frankreich.

Zur Luftfederung eines Kraftfahrzeuges wurde bereits vorgeschlagen., ein ölpneumatisches, teleskopisches Organ zu verwenden, das zwischen einem mit dem Rahmen fest verbundenen Träger und dem unteren Lenker von zwei parallelen, tragenden, am Rahmen und am Achsschenkel eines Kraftfahrzeugrades angelenkten Lenker angeordnet ist. Der Zylinder dieses teleskopischen Organs ist mit dem Rahmen verbunden, während die Kolbenstange des im Zylinder beweglichen Kolbens mit dem erwähnten tragenden lenker durch Anlenkorgane verbunden ist, v/elche die Bewegung der Aufhängung

durch Ausfahren und Zurückziehen des teleskopischen Organs ermöglichen, da die Kolbenstange in der Zylinderachse geführt ist. Der Kolben, der Durchlässe von geringem Querschnitt aufweist, trennt im Zylinder zwei Kammern, von denen die untere mit Öl gefüllt ist, während die obere oberhalb des Öls stark verdichtete luft einschließt. Die durch die Aufhängung entwickelte Kraft entspricht dem Druck dieser verdichteten Luft, welcher durch die Bewegungen des Kolbens unter Yei größerung oder Verringerung des Volumens des Saumes, in welchem die Luft eingeschlossen ist, verändert wird·= Der Widerstand gegen den Durchtritt des Öls durch den Kolben gewähleistet die Dämpfung dieser Bewegungen.

Eine Schwierigkeit bei dieser Art von Aufhängung besteht darin, sicherzustellen, daß bei den raschen Bewegungen des Kolbäns im Zylinder keine Kavitation innerhalb des Öls eintritt, da für diesen Zweck die durch den Kolben hindurchtretende Ölmenge immer ausreichend sein muß, die Volumenvergrößerung der Zylinderkammer, deren Volumen zunimmt, auszugleichen* Eine weitere Schwierigkeit ist dadurch bedingt, daß es schwierig ist, veränderliche Eeibungswiderstände des Kolbens und seiner Stange gegenüber dem Zylinder oder den diese führenden Organe bei den Bewegungen der Aufhängung zu vermeiden, da diese Bewegungen dazu führen, daß die Achse der Kolbenstange gegenüber der Zylinderachse verschwenkt wird, was dadurch bedingt ist,

daß die Kolbenstange und der Zylinder mit Teilen verbunden sind, die mit Bezug aufeinander eine Drehbewegung ausführen. Kavitation und veränderliche Reibungskräfte stellen beträchtliche Bachteile dar und es ist bei den bekannten Aufhängungen bisher nicht gelungen, diese Nachteile auszuschalten.

Daher geht die Heuerung von einer ö!pneumatischen Aufhängung für Kraftfahrzeuge aus, bei der jedem Rad ein in einem Zylinder gleitender Kolben zugeordnet ist, dessen Kolbenstange mit der Radachse verbunden ist, vtrährend der nach unten offene Zylinder mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und mit seinem oberen Teil über eine Leitung mit dem unteren Teil eines Gehäuses in Verbindung steht, welches an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist, wobei der Zylinder oberhalb des Kolbens, die leitung und der untere Teil des Gehäuses mit Öl gefüllt sind, wogegen sich im oberen Teil des Gehäuses verdichtete Luft befindet.

Der Heuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ö!pneumatische Aufhängung zu schaffen, die im Betrieb besonders weich wirkt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß neuerungsgemäß zur gelenkigen Verbindung zwischen der Kolbenstange und dem Kolben ein Gummipuffer vorgesehen ist, der den Innenraum des Kolbens in dessen oberen Teil einnimmt und in den ein abgesetztes Ende

der Kolbenstange eingreift und auf welchem sich die Stange mittels einer Unterlegscheibe abstützt.

Eine Weiterbildung der !Steuerung besteht darin, daß zur Verbindung des Zylinders mit dem Rahmen ein mit diesem fest verbundener topfförmiger Zwischenteil Torgesehen ist, durch welchen sich eine G-ummimuffe mit einem äußeren Endwulst erstreckt, der sich von unten gegen den Zwischenteil abstützt, die Muffe einen unteren Teil des Zylinders, wie an sich bekannt, umgibt und sich mittels des Wulstes auf einem Ring abstützt, der auf der Zylinderwand festgestellt ist·

lachfolgend wird die !feuerung anhand einer beispielsweisen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben, und zwar zeigern

Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche die Aufhäqgingen der beiden Räder eines Fahrzeugs zeigt, die mit einem gemeinsamen neuerungsgemäßen Gehäuse verbunden sindf

Fig. 2 eine Ansicht des Gehäuses in Axialschnittj Fig. 3 eine Ansicht einer Aufhängung im Axialschnitt}

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Jede Aufhängung (Fig. 1) weist ein teleskopisches Organ 1 auf, das zwischen einem Träger 2 des Kraftfahrzeugrahmens und dem oberen Lenker 3 von zwei parallelen Lenkern 3 und 4 angeordnet ist, welche am Rahmen und am Achsschenkel 5 eines Eades 6 so angelenkt sind, daß sie ein verformbares Parallelogramm bilden, lie Pig. 3 zeigt, weist das teleskopische Organ 1 einen Zylinder 7 und einen in diesem gleitenden Kolben 8 auf, die mit dem Träger 2 des Rahmens bzw. mit dem unteren Schenkel 3 der Radaufhängung verbunden sind.

Der Zylinder 7 wird durch ein Rohr gebildet, dessen oberes Ende durch eine eingesetzte Wand 9 angeschlossen ist. Diese Wand schließt mit einer Metallscheibe 10, die gegen eine Schulter der Zylinderbohrung anliegt, einen Gummiring 11 ein, welcher die Aufgabe hat, die Abdichtung der Abschlußwand 9 mit der Zylinderwandung und mit einem Rohr 12 sicherzustellen, das sich ein kurzes Stück durch eine Mittelbohrung der Abschlußwand 9 in den Zylinder erstreckt. Der G-ummiring hat im nicht eingespannten Zustand einen Außendurchmesser, der geringfügig größer ist als derjenige der Zylinderbohrung, und eine Öffnung, die für das Rohr 12 zu klein ist, so daß beim Eindrücken des letzteren der Innenrand des Gummiringes in Form einer Lippe 13 verformt wird, die gegen das Rohr anliegt. Außerhalb des Zylinders ist das Rohr 12 durch einen bügeiförmigen

Halter 14 hindurchgefiilirt, dessen oberer Schenkel mit dem Rohr verschweißt ist und durch dessen unteren Schenkel sich ein Gewindeansatζ 15 der Abschlußwand 9 erstreckt, auf den eine Mutter 16 aufgeschraubt ist, welche den Halter auf der Abschlußwand sichert und dadurch das durch diese hindurchgeführte Rohr hält.

Der beschriebene, unten offene Zylinder ist feimer mit einer Grummimuffe 17 versehen, deren unteres Ende mit einem Außenwulst 18 ausgebildet ist, der sich gegen einen Ring 19 abstützt, welcher in einer ziemlich tiefen Lage am Zylinder durch einen Metallring 20 gehalten wird, der zur Hälfte in die Zylinder— wandung eingelassen ist. Die Muffe dient als nachgiebiges Zwischenstück zwischen dem Zylinder und dem Träger des R_ahmens._;

Da auf der Seite des Prägers zur Aufnahme der nachgiebigen Muffe 17 in dieser Höhe kein Torsprung vorhanden ist, ist der Zylinder 7 mit dem oberen Ende des Trägers durch eine metallische Halterung verbunden. Diese Halterung hat die Form eines umgekehrten zylindrischen Topfes 21, dessen eine große Öffnung aufweisender Boden 22 sich gegen den waagrechten Teil 23 des oberen Endes des Trägers abstützt und durch einen hohlen Ansatz 24 in der Bohrung 25 des waagrechten Teils 23 zentriert und durch Schweißung befestigt ist. An seiner unteren Öffnung ist der Topf 21 mit einer Ringplatte 26 verschweißt,

durch den sich ein Blechmantel 27 erstreckt, welcher die Gummimuffe 17 umgibt. Der Blechmantel 27 ist an seinem oberen Ende mit einer ringförmigen "Wand 28 ausgebildet, die mit dem Zylinderumfang ein Spiel hat, während das untere Ende des Blechmantels einen Außenbund 29 aufweist, der gegen die Unterseite der Ringplatte 26 anliegt und mit dieser an seinem Umfang verschweißt ist. Der Zylinder 7 wird daher durch die Gummimuffe in einem starren, mit dem Rahmen des Kraftfahrzeuges fest verbundenen Gebilde, elastisch gehalten.

Der im Zylinder gleitende Kolben 8 trägt an seiner Oberseite einen Dichtungsring 30, dessen Durchmesser im freien Zustand größer ist als der Durchmesser der Zylinderbohrung, so daß er eine Lippendichtung mit der Zylinderwandung bildet. Dieser Gummidichtungsring ist auf dem Kolben durch einen Metallring 31 fest eingespazmt, der durch den Kopf einer Schraube 32 gehalten wird, welche in ein mit Gewinde versehenes Sackloch eingeschraubt ist, das von der Oberseite des Kolbens in Richtung der Achse eines Ansatzes 33 an der Unterseite des Kolbenbodens vorgesehen ist. Der Innenraum des Kolbens wird in seinem oberen Teil von einem dichten Gummipuffer 34 eingenommen, der eine Axialbohrung zur Zentrierung auf dem Ansatz 33 aufweist sowie eine Bohrung zur Aufnahme des mit einem Gewinde versehenen Endes 35 von verringertem Durchmesser einer Kolbenstange 36, die sich gegen die Unterseite des Gummipuffers 34 unter Zwischen-

Schaltung einer metallischen Unterlegscheibe 37, welche gegen eine durch das Abdrehen des Endes 35 gebildete Schulter anliegt, abstützt. Die Stange 36 ist aus dem Zylinder 7 herausgeführt und durch die dünne und biegsame Wand eines G-ummistopfens 38 hindurchgeführt, welcher das untere Ende des den Zylinder bildenden Rohrs übergreift. Diese Wand trägt für diesen Zweck einen mittigen Außenansatz; 39, in welchem bei der Formgebung eine Hülse 40 eingebettet worden ist, die auf der Stange 36 mit fetter Reibung gleiten kann. Der Raum 41 des Zylinders ist auf diese Weise τοη der Außenluft hermetisch isoliert und gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit geschützt. Der Stopfen 38 wird aufgesetzt, nachdem der Kolben eine untere Stellung im Zylinder eingenommen hat, so daß die im Raum 41 eingeschlossene Luftmenge gering ist und dieser immer unter Unterdruck steht.

Die Stange 36 des Kolbens ist an ihrem unteren Ende mit einem Teil 42 τοη verringertem Durchmesser versehen, auf den in Anlage an der durch den abgesetzten Teil gebildeten Schulter eine Scheibe 43 aufgeschoben ist, deren Unterseite mit Vorsprüngen in Form von Lagerschneiden 44 ausgebildet ist. Das Ende 42 der Stange erstreckt sich mit einem geringen Spiel durch einen Ring 45, dessen Oberseite mit V-förmigen Eintiefungen versehen ist und der zur Abstützung der Lagerschneiden dient. Der Ring 45 ist in einem Sitz 46 mit einem Außenbund eingesetzt, der unter Ausrichtung der Eintiefungen parallel

zur Anlenkachse des Lenkers 3 auf einem ringförmigen Gummikissen 47 aufruht, das in einer am Lenker 3 befestigten Schale 48 angeordnet ist.

Das vom oberen Ende des Zylinders ausgehende Rohr 12 führt zum unteren Teil eines Gehäuses 49? das, wie Fig. 1 und 2 zeigen, an einer von der Aufhängung entfernten Stelle angeordnet .ist· Das Gehäuse 49 hat eine zylindrische Form und ist an seinem oberen Teil durch eine volle Wand 50 abgeschlossen, während seine untere Wand 51, die eine große Öffnung aufweist, abgedreht und mit einem Außengewinde zur Aufnahme eines Halterings 52 versehen ist, welcher gegen die erwähnte untere Wand eine Kappe 53 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 54 festklemmt. Das Rohr 12 ist an der Seitenwand der Kappe 53 mittels einer Kupplung 55 befestigt und mündet in die Kammer 56 im Inneren der Kappe unterhalb einer Trennwand 57, die in einer Bohrung der Kappe zentriert ist und gegen eine in dieser Bohrung vorgesehene Schulter anliegt. Die Trennwand 57 ist in an sich bekannter Weise mit Bohrungen 58 versehen, die kranzförmig angeordnet sind und Durchlässe nach beiden Eichtungen bilden. Gegen die beiden Flächen der Trennwand werden dünne Scheiben 59 und 60, welche als Klappen wirken, durch Stützringe 61 und 62 in Anlege gehalten, deren Unterseite an den Rändern abgerundet sind, wobei das Ganze durch einen Mittelbolzen 63 zusammengehalten wird. Jede der Klappen 59 und 60 bedefekt einen Teil der Bohrungen 58, während

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sie die anderen Bohrungen unbedeckt läßt, für welchen Zweck sie mit diesen gegenüberliegenden Öffnungen -versehen ist. Eine solche Anordnung ist an sich bekannt . In der Öffnung der unteren Wand 51 des Gehäuses wird ein Korb gehalten, der durch einen hohlzylindrischen Teil 64 gebildet wird, dessen unterer Rand, v/elcher durch eine konische Bohrung verdünnt ist, bei 65 unter das untere Ende des Gehäuses -greift und der in der Iahe seiner oberen Abschlußwand 66 Durchtrittsöffnungen 6? aufweist. Der Koib trägt eine überstehende Scheibe 68, die als Umlenkfläche wirkt und die auf einem Gewindebolzen 69 zentriert ist, welcher über die Abschlußwand des Korbes hinausragt und an dieser durch eine Mutter 70 befestigt ist*

Das Gehäuse 49 ist ferner mit Mitteln zur Befestigung am Rahmen des Kraftfahrzeugs ausgebildet, beispielsweise mit einem Ansatz 71, der auf seiner Seitenwand absteht und mit Gewinde versehene Sacklöcher 72 aufweist. An seinem oberen Teil erstreckt sich durch die Wand des Gehäuses ein mit einem Ventil versehenes Rohrverbindungsstück 73 zur Einleitung von Druckluft«

Wie dargestellt, kann das die lederung ergänzende Gehäuse den Aufhängungen der beiden Fahrzeugräder gemeinsam sein. Die Zylinder der Aufhängungen oberhalb der Kolben, die sie mit dem Gehäuse verbindenden Rohrleitungen und der untere Teil des Gehäuses bis zu einer immer oberhalb der Umlenkfläche liegenden

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veränderlichen. Hehe sind mit Öl gefüllt, während der obere Teil des Gehäuses mit stark verdichteter luft, beispielsweise von einem Druck von 20 kg/cm gefüllt ist. Das Öl überträgt auf jedes Federungsorgan den Druck dieser Luft, welcher dadurch, daß er unter der oberen Abschlußwand des Zylinders und auf die Oberseite des Kolbens wirksam wird, das Bestreben hat, den ersten mit dem Rahmen anzuheben und den z?/eiten nach unten zu drücken, wobei die Lagerschneiden 44 der Kolbenstange 36 auf dem Stützring 45 gegen den Lenker 3 des Rades gedrückt werden. Der auf den Kolben wirkende Schuh gleicht die Last des Rahmens e.uf das Rad bei einer Mittelstellung des Kolbens aus.

Bei einer senkrechten Bewegung des Rades mit Bezug auf den Rahmen bewirkt die seitliche Verlagerung dar Abstützung der Lagerschneiden 44» welche die Folge der Schwenkbewegung des Lenkers 3 ist, während der Bewegung des Kolbens eine Schwenkbewegung der Kolbenstange 36 mit Bezug auf die Achse des Zylinders 7, welche Schwenkbewegung dadurch ermöglicht wird, daß einerseits die Verbindung zwischen der Kolbenstange und dem Kolben mittels des Gummipuffers 34 und andererseits die Wand des Stopfens 38 nachgiebig ist, welch letztere die Hülse 40 trägt, durch die sich die Stange erstreckt. Die Bewegung des Kolbens hat daher keine Veränderung der Reibung zur Folge,

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die überdies wegen der Glätte der miteinander in Berührung ■befindlichen Metallflächen außerordentlich gering ist. Wenn das Rad mit Bezug auf den Rahmen angehoben wird, bewegt sich der Kolben im Zylinder nach oben, wobei er Öl verdrängt, was zur Folge hat, daß der Druck der im Gehäuse befindlichen luft ansteigt. Wenn die Aufwärtsbewegung des Kolbens zum Stillstand kommt, überschreitet der Druck der Luft denjenigen, der ausreicht, die statische Belastung auszugleichen, so daß das durch den Druck der luft im entgegengesetzten Sinne verdrängte Öl eine Abwärtsbewegung des Kolbens im Zylinder bewirkt. Die Äusfahrbewegung des teleskopischen Organs wird daher durch den Druck des Öls bewirkt, wobei der Kolben niemals den Kontakt mit diesem verliert, so daß keine Kavjfe/fcion und damit auch kein Schlagen der Federung auftreten kann. Die Aufhängung schwingt daher mit einer völlig gleichmäßigen Bewegung und stoßfrei«

Wenn die Aufhängung der beiden Räder miteinander durch ein gemeinsames Gehäuse in Verbindung stehen, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, wirkt sich die Auf- ?/ärtsbewegung des einen Rades in einer Abwärtsbe?vegung des anderen aus. Hierdurch wird die Amplitude des Schaukeins

einander entsprechende

des Kraftfahrzeuges verringert, wenn es sich um/Räder, beispielsweise um die beiden Vorderräder handelt, oder des Sichneigens, wenn es sich um ein Vorderrad und um ein Hinterrad handelt.

Die Dämpfung der Federungsbewegungen ist durch den Widerstand gewährleistet, welcher dem Abfließen des Öls entgegenwirkt, beispielsweise durch die mit Klappen versehene durchbrochene Trennwand 57» welche an der Eintrittsseite des Gehäuses zwischengeschaltet ist. Ein solches Stoßdämpfungsorgan kann auch an einer anderen Stelle vorgesehen werden und kann auch eine andere bekannte Form haben. Ferner kann es auch weggelassen werden, wenn die Reibung des Öls in den Leitungen 12 ausreichend ist.

Gehäuse kann eine Membran vorgesehen sein, um das Öl und die luft voneinander zu trennen. Eine solche Trennmembran und die Mittel, die zu ihrer Befestigung verwendet werden können, sind an sich bekannt. In diesem Fall ist keine Umlenkfläche erforderlich.

Sphutζanspräche:

Claims

-H- S C1HgI ZAl-S P_R_.Ü 0,.HJjL-L

1. ölpneumatische Aufhängung für Kraftfahrzeuge, "bei der jedem ßad ein in einem Zylinder gleitender Kolben zugeordnet ist, dessen Kolbenstange mit der Radachse verbunden ist, während der nach unten offene Zylinder mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist und mit seinem oberen Teil über eine leitung mit dem unteren Teil eines Gehäuses in Verbindung steht, welches an dem Fahrzeugrahmen befestigt ist, wobei der Zylinder oberhalb des Kolbens, die leitung und der untere Teil des Gehäuses mit Öl gefüllt sind, wogegen sich im oberen Teil des Gehäuses verdichtete Luft befindet, dadurch gekennzeichnet, daß zur gelenkigen Verbindung zwischen der Kolbenstange (36) und dem Kolben (8) ein Gummi-* puffer (34) vorgesehen ist, der den Innenraum des Kolbens in dessen oberen Teil einnimmt und in den ein abgesetztes Ende

(35) der Kolbenstange (36) eingreift und auf welchem sich die Stange mittels einer Unterlegscheibe (37) abstützt.

2. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung des Zylinders (7) mit dem Rahmen (2) ein mit diesem fest verbundener topfförrniger Zwischenteil (21, 27) vorgesehen ist, durch welchen sich eine Gummimuffe (17) mit einem äußeren Endwulst (18) erstreckt, der sich von unten gegen den Zwischenteil abstützt, die Muffe (17) einen unteren Teil des Zylinders

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(7), wie an sich "bekannt, umgibt und sich mittels des Wulstes auf einem Ring (19) abstützt, der auf der Zylinderwand festgestellt ist.

Für Fernand Stanxslas Allinquant:

PATENTANWÄLTE

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