DE3247391A1

DE3247391A1 - Kraftfahrzeug mit zwischen aufbau und achsen angeordneten gas-feder-daempfer-einheiten

Info

Publication number: DE3247391A1
Application number: DE19823247391
Authority: DE
Inventors: Martin Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen Scheiger
Original assignee: Iveco Magirus AG
Current assignee: Iveco Magirus AG
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1984-06-28

Description

Kraftfahrzeug mit zwischen Aufbau und Achsen
angeordneten Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Anwendung von Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten zur Federung und Dämpfung von Kraftfahrzeugen ist aus der Dissertation von Prof.
Gold, Seite 91 (veröffentlicht 1973) bekannt. Dieses bekannte Feder-Dämpfer-System federt und dämpft ausschließlich mit Luft und weist dabei das gleiche Federungsverhalten wie eine Luftfederung auf. Gegenüber der Luftfederung hat das Feder-Dämpfer-System jedoch den Vorteil, daß sich deren Feder- und vor allem die Dämpfungseigenschaften ohne spezielle Regelorgane an die jeweilige Last anpassen, so daß Federkomfort und Fahrsicherheit unabhängig von der Zuladung konstant bleiben. Zu beachten ist jedoch, daß man in der Wahl der Aufbaufedersteifigkeit nicht frei ist, da das Dämpfungsvermögen dieses Feder-Dämpfer-Systems von seinen geometrischen Abmessungen abhängt. Da nun das Dämpfungsvermögen dieses Feder-Dämpfer-Systems für ein gegebenes Fahrzeug mit kleinerwerdender Aufbaueigenfrequenz zunimmt, ergeben sich im allgemeinen sehr niedrige Aufbaueigenfrequenzen, die zu einer sehr geringen Wankfedersteifigkeit des Aufbaues führen, wodurch der Fahrzeugaufbau bei wechselseitigen Federvorgängen große Wankbewegungen ausführen kann, die insbesondere bei Nutzfahrzeugen infolge des vorhandenen großen Wankmomentes zum Umkippen des Fahrzeuges führen können.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anordnung einer Gas-Feder Dämpfer-Einheit so zu verbessern, daß Wankbewegungen des Fahrzeugaufbaues erheblich reduziert werden.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung der Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten zwischen Aufbau und Achsen eines Fahrzeuges hat den Vorteil, daß Wankbewegungen des Aufbaues im wesentlichen durch das Feder-Dämpfer-System vermieden werden. Damit ist weiterhin der Vorteil verbunden, daß die erfindungsgemäße Anordnung von Gas-Feder-Dämpf er Einheiten auch bei Nutzfahrzeugen zur Federung und Dämpfun Anwendung finden können.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 gekennzeichnet.
In der Abb. ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Feder-Dämpfer-Systems bei einem Nutzfahrzeug zur Abfederung des Fahrzeugaufbaues gegenüber der starren Hinterachse dargestellt.
Die Abb. enthält nur diejenigen Teile eines Nutzfahrzeuges, die zur Erläuterung der Erfindung unbedingt notwendig sind. Mit 1 ist der Fahrgestellrahmen eines Nutzfahrzeuges bezeichnet, der sich über je eine auf beiden Seiten der Längsmittelachse 2 im Bereich der Rahmenlängsträger 3 bzw. 4 angelenkte Gas-Feder-Dämpfer-Einheit 5 bzw. 6 auf einer als Starrachse ausgebildeten Hinterachse 7 abstützt.
Selbstverständlich können die Feder-Dämpfer-Elemente auch bei der Vorderachse oder einer anderen Achse des Fahrzeuges angewendet kerden.
Bei den in der Abb. als Ausführungsbeispiel gewählten Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten 5 und 6 handelt es sich um eine Ausführungsform, bei der die beiden Arbeitsräume des Dämpfers so aufgeteilt sind, daß ein Arbeitsraum mit dem Arbeitsraum der Gasfeder zusammengefaßt ist, die so den von Gasfeder und Gasdämpfer gemeinsam beanspruchten Arbeitsraum 10 bzw. 12 bilden, von dem der andere Arbeitsraum 11 bzw.
13 des Dämpfers durch den Kolben 8 bzw. 9 getrennt ist und wobei der ringförmige Arbeitsraum des Gasdämpfers über dem Kolben 8 bzw. 9 das gleiche Arbeitsvolumen aufweist, wie der Arbeitsraum 11 bzw. 13 unterhalb des Kolbens 8 bzw. 9.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Gas-Feder-Dämpfer-Einheit ist folgende: Angenommen sei ein gleichzeitiger Federvorgang, bei dem vom Aufbau etwa gleich große Kräfte in beide Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten 5 bzw. 6 eingeleitet werden. Die Kolben 8 und 9 tauchen dabei in die Arbeitsräume 10 und 12 ein, wobei der Arbeitsdruck bei gleichzeitiger Verkleinerung der Arbeitsräume 10 und 12 ansteigt. Durch die Bewegung der Kolben 8 und 9 vergrößert sich das Volumen in den Arbeitsräumen 11 und 13. Hierdurch entsteht ein Druckgefälle zwischen denverbundenen Arbeitsräumen 10 und 13 bzw. 12 und 11, so daß über die Leitung 16 und das Drosselelement 19 Gas vom Arbeitsraum 10 in den Arbeitsraum 13 und über die Leitung 17 und das Drosselelement 18 Gas vom Arbeitsraum 11 strömen kann. Bei den überströmenden Gasmengen handelt es sich um die den Gasdämpfern zugeordneten Gasvolumen, durch die die Bewegung des Aufbaues gedämpft wird. Den Kräften des Aufbaues wirken somit nur die durch die Arbeitsflächen AF der Stempel 14 und 15 bestimmten Gasvolumen der Gasfeder als Federkräfte entgegen.
Bei einem angenommenen wechselseitigen Federvorgang, bei dem sich der Aufbau z.B. durch eine Neigung nach links im wesentlichen über die Gas-Feder-Dämpfer-Einheit 5 auf die Hinterachse 7 abstützt, wird die im Arbeitsraum 10 der Gas-Feder-Dämpfer-Einheit 5 und die im Arbeitsraum 13 der Gas-Feder-Dämpfer-Einheit 6 befindliche Gasmenge komprimiert und der Gasdruck erhöht. Da die beiden Arbeitsräume 10 und 13 über die Leitung 16 verbunden sind, und da in beiden Arbeitsräumen gleich oder annähernd gleichgroße Gasdrücke vorhanden sind, entsteht zwischen diesen Arbeitsräumen 10 und 13 eine quasi starre Verbindung (Stabilisierungseffekt), die der Wankbewegung entgegenwirkt und diese somit erheblich reduziert.
Die Arbeitsräume 11 und 12, die während des einseitigen Federvorganges in ihrem Volumen größer werden, sind über die Leitung 17 miteinander verbunden und haben somit keinen Einfluß auf die Stabilisierung des Aufbaues.

Claims

Patentansprüche X Kraftfahrzeug mit auf beiden Seiten der Fahrzeuglängsmittelzwischen Aufbau und Achsen angeordneten Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten, von der jede aus einem Rohr oder Rollbälgen mit darin eingeschlossenen und voneinander getrennten mit Gas als Arbeitsmedium gefüllten Arbeitsräumen für die Gasfeder und Gasdämpfer besteht, deren Volumen durch auf die Arbeitsräume einwirkende Kolben veränderbar ist und bei der zumindest die zum Gasdämpfer gehörenden Arbeitsräume untereinander durch Drösselelemente verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsräume (10, 11 bzw. 12, 13) der einzelnen Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten (5, bzw. 6) vollkommen voneinander getrennt sind, und wobei die zu einer Achse (Hinterachse 7) gehörenden Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten (5 bzw. 6) über Leitungen (16 und 17) miteinander verbunden sind, so daß während des gleichzeitigen Federvorganges der/die im Volumen kleinerwerdende(n) Arbeitsraum/-räume (10 und 12) der Gas Feder-Dämpfer-Einheiten (5 und 6) mit dem/den im Volumen größerwerdenden Arbeitsraum/-räume (11 bzw. 13), der/die jeweils mit der auf der anderen Aufbauseite angeordneten Gas-Feder-Dämpfer-Einheit (5 bzw. 6) und beim wechselseitigen Federvorgang der/die jeweils kleiner werdende(n) Arbeitsraum/ -räume (10 bzw. 12) und der/die jeweils größerwerdende(n) Arbeitsraum/räume (11 oder 13) beider Gas-Feder-Dämpfer-Einheiten (5 und 6) untereinander in Verbindung stehen.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (16 und 17) in ihrem Querschnitt so ausgelegt sind, daR sie als Drossel wirken.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei verhältnismäßig großen Leitungen (16 und 17) zur Beeinflussung der Strömung in diesen Drosselelemente (18 und 19) eingebaut sind.