DE1919844A1

DE1919844A1 - Pneumatische Vorrichtung fuer die Aufhaengung und Lagekorrektur von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1919844A1
Application number: DE19691919844
Authority: DE
Inventors: Rene Capgras
Original assignee: IND DEV CO ESTABLISHMENT; Industrial Development Co SAL
Current assignee: IND DEV CO ESTABLISHMENT; Industrial Development Co SAL
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1969-04-18
Publication date: 1969-11-06
Also published as: FR1574856A; NL6900011A; BE725318A; US3606374A; GB1260719A; DE1919844C3

Description

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899 Lindau (Bodensee) Ihr Zeichen Ihre Nachricht vom Meine Nachricht vom Rennerle 10 Postfach 365

16. April 1969

Betreff:

Industrial Development Company Establishments, 33 Hauptstrasse Vaduz/ Lichtenstein.

Pneumatische Vorrichtung für die Aufhängung und Lagekorrektur von Kraftfahrzeugen.

Die Erfindung betrifft eine hydropneumatische Vorrichtung zur gleichzeitigen Lagekorrektur und Radaufhängung eines Kraftfahrzeuges.

Die Vorrichtung nach der Erfindung dient zur Stabilisierung des . ..

Fahrzeugs in Quer - und / oder Längsrichtung, beim Auftreten

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Fernsprecher: Fernschreiber: Sprechzelt Bankkonto: PotMMCkkento: ' Lindau (06382) 6917 OS 4374 patent d nach Vereinbarung Bayer. Staatsbank Lindau (B) Nr. 15*2 München Wt M . Kfz.: Kempten Fu 25*1897

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von Schlinger - oder Flattbewegungen und bei Schieflage in Kurven.

Bekannt sind verschiedene hydropneumatische Systeme, die doppeltwirkende Federungskolben aufweisen, deren Ölkammern von einem Rad zum anderen durch sich kreuzende Rohrleitungen verbunden sind. Diese bekannten Vorrichtungen wiesen durchweg den Nachteil auf, daß sie die beiden wesentlichen Parameter nicht auseinanderhalten, von denen der eine die Flexibilität der Federung und der andere die Korrektur der Fahrzeuglage oder der Schlingerbewegung kennzeichnet» M. a. W., die üblichen Vorrichtungen ermöglichen keine Änderung der Flexibilitätsmerkmale der Hauptaufhängung ohne gleichzeitigen Einfluß auf das Niveaukorrektursystem.

Eine Vorrichtung der Erfindung wird zwischen den aufgehängten Teilen und zwei Rädern eines Fahrzeuges angebracht und sie ist hauptsächlich daran erkennbar, daß sie anjedem Aufhängungsteil einen dreifach wirkenden Differenzialkolben aufweist, der mit dem Schwingarm des Rades verbunden ist und sich in einem Zylinder bewegt, wo er drei Ölkammern abgrenzt, und zwar eine obere Hauptkammer, die auf die Membran eines Haptgaspolsters wirkt, eine obere Ringkammer, die die Membran eines unter verschiedenem Druck aufgeblasenen Hilfsgaspolsters betätigt und mit der oberen Ringkammer ,

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des Aufhängungsteils des anderen Randes verbunden ist und ■schließlich eine untere Ringkammer, die ihrerseits über einen Gaspolster-Samtnelbehälter mit der oberen Ringkammer des anderen Rades in Verbindung steht, wobei die Haupt ölkammern und die Ölringkammern außerdem mit einer auf die Veränderung des Bodenabstandes ( garde au sol ) des Fahrzeuges ansprechenden hydraulischen Steuerung verbunden sind. Dieses Korrektursystem hält die drei hydraulischen Kreisläufe voneinander isoliertj sowiet die statische Belastung des Fahrzeuges konstant bleibt, während es andererseits diese Kreislaufsysteme mit einem unter Druck stehenden Ölzfluß

im Falle einer Erhöhung der statischen Belastung verbindet oder diese drei Kreisläufe mit dem Ölrückflußbehälter in Verbindung setzt, wenn die Fahrzeugbelastung verringert wird.

Es wird dadurch erreicht, daß eine derartige Vorrichtung einen gleichbleibenden Bodenabstand, des Fahrzeuges ungeachtet seiner Belastung gewährleistet, während die richtige Wahl der Schwelldrücke einerseits der Hauptpolster und andererseits der Verbindungspeicher die Merkmale der Aufhängungsflexibilität und diejenigen der Lagekorrektur unabhängig voneinander zu regeln ermöglicht.

In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt :

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Fig. 1 schematisch und schaubildlich eine Vorrichtung nach der Erfindung mit der ein rechtes und linkes Rad desselben Fahrzeugs ausgerüstet ist,

Fig. 2 ein Hydraulikschema der Anordnung,

Fig. 3 die vom Niveauregler während der Fahrt des Fahrzeuges bewirkte Korrekturumstellung, während dessen statische Belastung konstant bleibt,

Fig. 4 die Funktionsweise der Vorrichtung bei spielender Aufhängung, wobei die beiden Räder sich gleichmäßig absenken,

Fig. 5 die Arbeitsweise des Lagereglers im Falle, wo das linke Rad sich allein abzusenken strebt und

Fig. 6 und 7 die durch die Niveaureglung bewirkte Korrektur im Falle einer Veränderung der statischen Belastung des Fahrzeuges, wenn diese Belastung erhöht bzw. vermindert wird.

In den Zeichnungen ist eine hydropneumatische Vorrichtung für die Fahrzeugaufhangung und Korrektur von Schlingerbewegungen dargestellt, die zwei Schwingarme 1 und 2 aufweist. Diese Schwingarm© sind am Fahrzeugrahmen { Karosserie ) oder am Chassis des

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Kraftfahrzeuges mittels Achsen 3 bzw. 4 angelenkt. Der Schwingarm 1 trägt ein Rad 5, und der Schwingarm 2 ein Rad 6. Es kann sich hierbei um zwei Vorder- oder zwei Hinterräder ein und desselben Fahrzeuges handeln.

Der Schwingarm 1 ist mit einem Gelenkstößel 7 versehen, dessen Kopf auf einen zylindrischen Kolben 8 wirkt. Dieser Kolben gleitet vollkommen abgedichtet im Innern eines Zylinders 9, der durch bekannte und hier nicht gezeichnete Mittel mit dem Fahrzeugrahmen oder - chassis verbunden ist.

Der Oberteil des Zylinders 9 besteht aus einem gas- und flüssigkeitsdichten, kugelförmigen Behälter 10, in dessen Innerem sich ein Gaspolster 11 unter Druck befindet, das eine verformbare Membran 12 vom Öl einer Kammer 13 trennt.

Ebenso trägt der Schwingarm 2 einen Gelenkstößel 14, dessen Kopf auf einen Kolben 15 wirkt, der unter Abdichtung in einem Zylinder 16 gleitet. Dieser ist am Chassis oder am Rahmen des Fahrzeuges verankert und weist an seinem oberen Ende einen kugelförmigen Behälter 17 auf, in dem eine elastische Membran 18, ein Gaspolster 19 und eine Ölkammer 20 voneinander trennt.

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Gemäß der Erfindung ist im mittleren Teil des Zylinders 9 ein zylindrischer Bereich 21 von größerem Innendurchmesser vorgesehen, in dem ebenfalls unter Abdichtung ein diesem vergrößerten Innendurchmesser angepasster Teil 22 des Kolbens 8 gleitet. Letzterer unterteilt somit den Innenraum des Zylinders 9 in drei selbständige Ölkammern, nämlich die obere Kammer 13, eine oberhalb des Teils 22 liegende Zwischenkammer 23 und eine unterhalb des Teiles 22 liegende Kammer 24.

Dasselbe gilt für den Zylinder 16, dessen mittlerer Teil von größerem Innendurchmesser 25 durch einen diesem größeren Innendurchmesser angepassten Teil 26 des Kolbens 15 in eine Zwischenölkammer 27 und eine untere Ölkammer 28 unterteilt ist.

Eine Rohrleitung 29 verbindet die obere Ölkammer 23 des Zylinders 9 mit der unteren Ölkammer 28 des Zylinders 16. Außerdem ist an diese Rohrleitung 29 ein Druckspeicher 30 angeschlossen, worin das Öl einer Kammer 31 durch eine elastische Membran 32 vom Druckgas eines Gaspolsters 33 getrennt wird.

Desgleichen verbindet eine Rohrleitung 34 die untereKammer 24 des Zylinders 9 mit der oberen Kammer 27 des Zylinders 16 über einen Druckspeicher 35„ der durch eine Membran 36 in ein Gaspolster 37 und eine Ölkammer 38 unterteilt wird_o

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Zur Ergänzung der Aufhängungs- und Lagekorrekturvorrichtung wird eine hydraulische Steuerung oder ein Regler 39 verwendet. Dieser wird durch einen Schwenkarm 40 betätigt, den eine Gelenkstange 41 mit einem der beiden Schwingarme { z. B. mit dem Schwingarm 1 im dargestellten Fall ) verbindet. Um die rasch aufeinander folgenden Flatterbewegungen der Aufhängung zu dämpfen, ist es vorteilhaft, auf der Gelenkstange 41 einen Stoßdämpfer 42 oder irgendeine andere bekannte und gleichwertige Dämpfvorrichtung anzubringen.

Sechs Rohrleitungen münden in den Regler 39, nämlich - eine Rohrleitung 43, die ihn mit der oberen Kammer 13 des Zylinders 8 verbindet,

- eine Rohrleitung 44, die ihn mit der oberen Kammer 20 des Zylinders 16 verbindet,

-eine Rohrleitung 45, die ihn mit der Rohrleitung 34 verbindet,

- eine Rohrleitung 46, die ihn mit der Rohrleitung 29 verbindet,

- eine Rohrleitung 47, die übrigens an eine nicht gezeichnete Ölpumpe oder andere Druckölquelle bekannter Ausführung angeschlossen ist, und schließlich

- eine Rohrleitung 48, die mit einer ebenfalls nicht gezeichneten Rückflußleitung in Verbindung steht.

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Der Regler 39 wird so eingestellt, daß er die in Fig. 3 wiedergegebenen Einstellung herbeiführt, wenn der Bodenabstand ( Bodenfreiheit ) des Fahrzeugs entsprechend der statischen Belastung desselben auf den gewünschten Wert festgelegt ist.

In diesem Fall sind die Rohrleitungen 43, 44, 45, 46, 47 , 48 voneinander getrennt.

Wenn sich dagegen das Fahrzeug für dauernd senkt, d. h. infolge erhöhter statischer Belastung ( Fig. 4), bewirkt der Regler 39 die in Fig. 6 wiedergegebene Einstellung, wo die Rückflußleitung 48 getrennt bleibt, während die vier Rohrleitungen 43, 44, 45 und 46 an die Speiseleitung 47 angeschlossen sind.

Wenn schließlich der Bodenabstand des Fahrzeuges für die Dauer einer Verringerung der statischen Belastung ( Fig. 5) vergrößert wird, gibt der Regler 39 die in Fig. 7 wiedergegebene Einstellung. In diesem Fall sind die vier Rohrleitungen 43, 44, 45 und 46 an die Rücklaufleitung 48 angeschlossen, während die Speiseleitung 47 isoliert bleibt.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Die eigentliche Abstützung der Räder 5 und 6 erfolgt auf die Gas-

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polster 11 und 19 ( Fig. 2 und 3 ). Dieses ist ein einfacher Vorgang. Ihre Federung wird durch die Eigenschaften der Gaspolster 11 und 19

beiden
bestimmt, wenn sich die Räder 5 und 6 in gleicher Weise während der F„ahrt auf der Straße bewegen. Dabei hält der Regler 39 die Rohrleitungen 43, 44, 45, 46, 47 und 48 getrennt, wie in Fig. 3 dargestellt.

Man erkennt, daß, wenn der Kolben 8 in Pfeilrichtung 49 ( Fig. 4) bewegt wird, während der Kolben 15 sich um dieselbe Strecke nach oben bewegt, das aus der Kammer23 beförderte Öl in der Kammer 28 aufgenommen wird, während das Öl aus der Kammer 27 teilweise in die Kammer 24 fließt. Diese Ölumwälzung erfolgt in gleichen Raummengen ohne Einschaltung der Speicher 30 und 35.

Wenn sich demgegenüber die Schwingarme 1 und 2 der Räder 5 und 6 unterschiedlich bewegen ( Fig. 5), wobei der Kolben 8 beispielsweise weit in Pfeilrichtung 51 einzudringen strebt, während der Kolben 15 unbeweglich bleibt, wird erkennbar, daß das aus der Kammer 23 durch den Teil 22- des Kolbens 8 geförderte Öl gleichzeitig auf die Unterseite des erweiterten Teil 26 des Kolbens 15 ( Ölkammer 28} and auf das Gaspolster 33 des Druckspeichers 30 wirkt. Desgleichen bewirkt die Volumenvergrößerung der unteren Kammer 24 des Kolbens 8 eine Ölentnahme aus der Zwischenkammer 27 des Kolbens 15, während das Gaspolster 37 des Speichers 35 sich zu entspannen strebt.

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Man erkennt, daß durch die Wirkung der Öldrücke der Kolben 15 zur Bewegung in derselben Richtung wie der Kolben 8 ( Pfeil 52) veranlasst wird, wobei die Art und Weise des Ansprechens dieser Schlingerdämpfanordnung vor allem durch die richtige Wahl der Speicher 30 und 35 bestimmt wird, besonders inbezug auf den Rauminhalt und den Druck ihrer Gaspolster 33 und 37.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht also den Ersatz der Schlingertorsions stange der üblichen Systeme. Außerdem ermöglicht sie die beliebige Reglung der Ansprechcharakteristik ( Empfindlichkeit ) der Schlingerdämpfanordnung durch geeignete Wahl der Öldrücke bzw. der Drücke der verschiedenen Gaspolster 11, 19, 33, und 37.

Wird weiterhin die statische Belastung des Fahrzeuges vergrößert, bewirkt der Regler 39 die in Fig. 6 dargestellte Schaltung, d. h. es wird sogleich eine Ölmenge unter Druck in die vier Rohrleitungen 43, 44, 45, 46 gefördert, wodurch die Bodenfreiheit wiederhergestellt wird.

Wird umgekehrt das Fahrzeug entlastet, bewirkt der Regler 39 vorsorglich die Einstellung nach Fig. 7, wo die Rohrleitungen 43, 44, 45 mit der Rückflußleitung 48 verbunden werden, um die Aufhängung absinken zu lassen.

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Anschließend ist festzustellen, daß ungeachtet der statischen Belastung der Bodenabstand auf konstantem Wert gehalten wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

l.y Hydropneumatische Radaufhängung mit Niveauregulierungsvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, die zwischen den schwingend aufgehängten Teilen und zwei Rädern des Fahrzeugs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Aufhängungsteil .( 7, 8, 9, 10, oder 14, 15, 16, 17 )- ein dreifachwirkenden Differentialkolben (8, 22, oder 15, 26) zugeordnet ist, der mit einem Schwingarm ( 1, oder 2) eines Rades ( 5, oder 6) verbunden ist und sich in einem Zylinder (9, oder 10) bewegt, wo er drei Ölkammern abgrenzt, nämlich eine obere Hauptkammer (13) oder (20), die auf die Membran ( 12, oder 18) eines Hauptgaspolsters ( 11, oder 19) wirkt, eine obere Ringkammer ( 23, oder 27), die auf die Membran eines Hilfsgaspolsters ( 33, oder 37) wirkt und mit der unteren Ringkammer ( 28, oder 34) des Differentialkolbens des anderen Rades ( 6, oder 5) verbunden ist und mit einer unteren Ringkammer ( 24, oder 28), die ihrerseits über einen Druckspeicher ( 35 oder 30) mit Gaspolster (37, oder 33) mit der oberen Ringkammer (27 oder 23)~des anderen Rades ( 6, oder 5) verbunden ist, wobei die Hauptölkammern (13, und 20) und Ringkammern ( 23, 24, 27, 28) außerdem mit einer hydraulischen Steuerung (39) verbunden sind, de auf Änderungen des Bodenabstandes des Fahrzeugs anspricht.

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2. Hydr ©pneumatische "Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuerung (39) drei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine erste Stellung,, für welche eine Ölspeiseleitung (47) unter Druck mit vier Leitungen ( 43, 44, und 46)^der beiden Hauptölkammern { 13, 20) und zwei sich kreuzenden Leitungen {29, 34) der Ringkammern (23_Λ 24, 27, 28) verbunden ist, eine zweite Stellung, in welcher diese vier Leitungen (43, 44, 45, 46) mit einer Ölrückflußleitung (48) verbunden sind, und eine dritte Stellung, in welcher diese vier Leitungen ( 43, 44, 45, 46) sowohl unter sich als auch von der Speiseleitung ( 47) und der Rückflußleitung (48) getrennt sind.
3. Hydropnaumatische Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuerung durch einen Schwingarm (40) betätigt wird, den ein Stoßdämpfer (42) mit dem Aufhängungsarm (1) eines Rades (5) des Fahrzeugs verbindet.

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