DE3935755A1 - Aufhaengesystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufhängesystem für Fahrzeuge mit einer Schraubenfeder und Stoßdämpfer umfassenden Dämpfungsanordnung.

Im allgemeinen umfaßt ein Fahrzeugaufhängesystem eine Dämpfungsan­ ordnung mit einem Federelement (Schraubenfeder usw.) sowie einer Dämpfungseinrichtung (Stoßdämpfer usw.), welches zwischen den rad­ seitigen Elementen und den karosserieseitigen Elementen angeordnet ist, zum Abfangen der Schwingungsbewegungen der Räder. Bezüglich der Dämpfungskraft eines Dämpfungselementes dieser Dämpfungseinrichtung wird es, im Hinblick auf eine Verbesserung der Laufstabilität und des Fahrkomforts, als erstrebenswert angesehen, die Dämpfungskraft in dem Bereich einer niedrigen Schwingungsfrequenz groß zu machen, d.h., im Bereich der Schwingungsfrequenz, die durch den Fahrer verursacht wird (2-3 Hz oder weniger) und die Dämpfungskraft kleiner zu machen im Bereich einer höheren Schwingungsfrequenz, d.h., im Bereich einer Schwingungsfrequenz, die unter dem Einfluß der Straßenoberflächenbeschaffenheit usw. steht (etwa 5 Hz oder höher). Zu diesem Zweck hat man bereits Stoßdämpfer eingesetzt, deren Dämpfungskraft des Dämpfungselementes variabel ist, wo­ bei jedoch dieser Stoßdämpfer den Nachteil besitzt, daß die Zu­ sammensetzung der Steuerteile kompliziert ist, während gleich­ zeitig die Herstellungskosten hoch sind und die Ansprechbarkeit zu wünschen übrig läßt.

Es ist auch bereits bekannt, zwei Dämpfungseinrichtungen in Reihe anzuordnen, wobei jede Dämpfungseinrichtung einen Stoßdämpfer sowie eine Schraubenfeder umfaßt, die sich zwischen den rad­ seitigen und den karosserieseitigen Elementen befinden, wie dies in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung 62-1 03 713 be­ schrieben ist (wobei die Dämpfungseinrichtung dieser Art nach­ folgend als Mehrfachdämpfer bezeichnet werden soll). Im Falle dieses Mehrfachdämpfers ist es möglich, wenn die Dämpfungs­ koeffizienten der Stoßdämpfer in beiden Dämpfungseinrichtungen unterschiedlich sind, die Dämpfungskraft zwischen zwei Werten entsprechend der Schwingungsfrequenz zu ändern. Bei der Ver­ öffentlichung Nr. 62-1 03 713 wird ein Stoßdämpfer mit einer variablen Dämpfungskraft für eine der beiden Dämpfungsein­ richtungen eingesetzt.

Die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers wird nicht nur durch den Dämpfungskoeffizienten bestimmt, sondern hängt auch ab von Länge, Geschwindigkeit usw., der Ausdehnung und Kontraktion durch den Stoßdämpfer. Dementsprechend ergibt sich bei dem vorerwähnten Mehrfachdämpfer mit der Kombination des Stoßdämpfers und der Schraubenfeder (zwei Stoßdämpfer mit unterschiedlichen Dämpfungs­ koeffizient und zwei Schraubenfedern mit der gleichen Feder­ konstante beispielsweise) kein großer Unterschied der Dämpfungs­ kraft zwischen dem Bereich niedriger Schwingungsfrequenz und dem Bereich einer hohen Schwingungsfrequenz, so daß dementsprechend die Laufstabilität und der Fahrkomfort auf einem hohen Niveau nicht verbessert werden kann.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile, ein Aufhängesystem für Fahrzeuge zur Verfügung zu stellen, welches die Laufstabi­ lität und den Fahrkomfort verbessert, indem der Unterschied der Dämpfungskraft größer gemacht wird zwischen den Bereichen einer niedrigen Schwingungsfrequenz und einer hohen Schwingungsfre­ quenz durch eine geeignete Kombination zweier Dämpfungselemente mit unterschiedlichem Dämpfungskoeffizienten, wobei die beiden Federn eine unterschiedliche Federkonstante aufweisen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kenn­ zeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hin­ sichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Aufhängesystems auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Gemäß der Erfindung umfaßt das Aufhängesystem für ein Fahrzeug zwei Dämpfungseinrichtungen, die in Reihe angeordnet sind, zwischen den radseitigen Elementen und den karosserieseitigen Elementen, wobei jede der Dämpfungseinrichtungen aus einem Federelement und einem Dämpfungselement besteht, die parallel zueinander angeordnet sind. Darüber hinaus ist bei der ersten Dämpfungseinrichtung die Federkonstante der Feder niedrig und der Dämpfungskoeffizient des Dämpfungselementes hoch eingestellt, während bei der zweiten Dämpfungseinrichtung die Federkonstante des Federelementes hoch und der Dämpfungskoeffizient des Dämpfungselementes niedrig eingestellt ist.

Bei diesem Aufbau arbeiten dann, wenn sich die Schwingungsfre­ quenz in einem niedrigen Bereich befindet, die Dämpfungselemente der beiden Dämpfungseinrichtungen und erzeugen eine Dämpfungs­ kraft. Zu dieser Zeit bewegt sich innerhalb der ersten Dämpfungs­ einrichtung das Dämpfungselement mit hohen Dämpfungskoeffizienten, zusammen mit dem Federelement mit einer niedrigen Federkonstante über einen relativ langen Weg hin und her, so daß dementsprechend eine sehr große Dämpfungskraft erzeugt wird. Somit kann eine sehr große Dämpfungskraft in dem Bereich einer niedrigen Schwingungsfrequenz erreicht werden, und die Laufstabilität kann auf einem hohen Niveau verbessert werden.

Andererseits arbeitet im Bereich einer hohen Schwingungsfrequenz das Dämpfungselement mit einem hohen Dämpfungskoeffizienten nicht, sondern es arbeitet lediglich das Dämpfungselement mit einem niedrigen Dämpfungskoeffizienten und erzeugt eine Dämpfungskraft. Zu diesem Zeitpunkt schwingt das Federelement, das parallel zu dem Dämpfungselement mit einem niedrigen Dämpfungswiderstand angeordnet ist und die zweite Dämpfungseinrichtung bildet und erzeugt eine Federkraft. Da jedoch die Federkonstante des Feder­ elementes hoch eingestellt ist, sind die Amplitude und die Feder­ kraft des Federelementes im Bereich einer hohen Schwingungsfre­ quenz sehr klein. Diese Federkraft besitzt keinen nachteiligen Einfluß auf den Fahrkomfort, und dementsprechend kann der Fahr­ komfort auf einem hohen Niveau verbessert werden.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 die Vorderansicht einer ersten Ausführungsform des gesamten Aufhängesystems, teilweise aufgeschnitten,

Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt durch den in Fig. 1 ge­ zeigten Mehrfachdämpfer,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Dämpfungscharakteristika des Mehrfachdämpfers,

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Teils des Mehrfachdämpfers eines modifizierten Ausführungsbeispieles,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch eine Flüssigkeitsbuchse einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufhängesystems,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Dämpfungscharakteristika der Flüssigkeitsbuchse gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Dämpfungscharakteristika des gesamten Aufhängesystems und

Fig. 8 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufhängesystems, entsprechend der Darstellung in Fig. 2.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Aufhängesystem für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 ein Radaufhängungselement, welches ein (in den Zeichnungen nicht dargestelltes) drehbar auf­ gehängtes Rad abstützt. Die Bezugsziffern 2 und 3 identifzieren einen oberen Arm bzw. einen unteren Arm, die jeweils als A-Typ- Arm ausgebildet sind, in Richtung der Breite des Fahrzeuges. Die inneren Endbereiche beider Arme 2 und 3 sind schwenkbar in auf- und abwärtiger Richtung an ein Querelement 4 angelenkt, das ein Stabilisierungselement eines Körpers bildet, und zwar über Laschen 5 a, 5 b usw., wobei die äußeren Endteile am oberen bzw. unteren Ende der Radabstützung 1 über Kugelgelenke 6 und 7 ver­ bunden sind.

Mit der Bezugsziffer 8 ist ein Mehrfachdämpfer versehen, der sich im wesentlichen in vertikaler Richtung zwischen dem unteren Arm 3 des radseitigen Elementes und dem Karosserieblech 9 des Fahrzeugs erstreckt. Der Mehrfachdämpfer 8 umfaßt zwei Dämpfungseinrichtungen 10 und 11, die in Serie angeordnet sind. Von diesen beiden Dämpfungseinrichtungen 10 und 11 befindet sich die erste Dämpfungseinrichtung 10 auf der oberen Seite und umfaßt einen Stoßdämpfer 12, der ein Dämpfungselement bildet, sowie eine Schraubenfeder 13, die ein Federelement bildet, das parallel zu und um den äußeren Umfang des Stoßdämpfers 12 angeordnet ist. In einer ähnlichen Weise wie die Dämpfungseinrichtung 10, umfaßt die zweite Dämpfungseinrichtung 11, die sich unten be­ findet, einen Stoßdämpfer 14 sowie eine Schraubenfeder 15, die jeweils parallel zueinander angeordnet sind.

Der Aufbau des Mehrfachdämpfers 8 sowie der Dämpfungseinrichtungen 10 und 11 sind im Detail in Fig. 2 dargestellt. Die Stoßdämpfer 12 und 14 der beiden Dämpfungseinrichtungen 10 und 11 sind über Verbindungsrohre 21 und 22 aneinander angeschlossen. Kolben 23 und 24 sind mit Drosselbohrungen 23 a bzw. 24 a versehen und gleitend von den Rohren 21 und 22 aufgenommen. An den äußeren Wandungen der Rohre 21 und 22 sind Räume 25 und 26 ausgebildet, die eine Kapazitätsveränderung in den Rohren 21 und 22 in Ver­ bindung mit dem Gleiten der Kolben 22 und 24 gestatten (bei der Auf- und Abwärtsbewegung der Kolbenstangen 27 und 28, wie dies später noch erläutert werden wird).

Ein Endbereich (der untere Endbereich) der Kolbenstange 27 ist mit dem Kolben 23 des Stoßdämpfers 12 verbunden, während der andere Endbereich (d.h. der obere Endbereich) der Kolbenstange 27 sich über das Rohr 21 hinauserstreckt und mit dem Karosserie­ blech 9 über eine Gummihalterung 28 in Verbindung steht. Ein Endbereich (d.h. der obere Endbereich) der Kolbenstange 29 ist an den Kolben 24 des Stoßdämpfers 14 angeschlossen, und der andere Endbereich (d.h. der untere Endbereich) des Kolbens 29 erstreckt sich über das Rohr 22 hinaus und ist an den unteren Arm 3 über eine elastische Manschette 30 angeschlossen, sowie eine Stützachse 42. An den Kolbenstangen 27 bzw. 29 ist, jeweils angrenzend an den Kolben 23 bzw. 24, eine Stellfeder 18 bzw. 19 vorgesehen, zur Veränderung des Drosselausmaßes der Drosselbohrungen 23 a bzw. 24 a, um den Dämpfungswiderstand eines jeden Stoßdämpfers 12 bzw. 14 einstellbar zu machen. Die elastische Manschette 30 umfaßt ein äußeres Rohr 41, ein inneres Rohr 43 sowie eine Gummifüllung 44 hierzwischen.

Am oberen Endbereich der Kolbenstange 27 des oberen Stoß­ dämpfers 12 sind ein Gummianschlag 31, der die Kontraktionsbe­ wegung des Stoßdämpfers 12 begrenzt (nämlich die Aufwärtsbe­ wegung des Rohres 21, relativ zur Kolbenstange 27) sowie ein erstes Federhalteblech 33 angeordnet, welches das obere Ende der Schraubenfeder 13 über eine Gummiunterlage 42 abstützt. Am unteren Endbereich der Kolbenstange 29 des unteren Stoß­ dämpfers 14 sind ein Gummianschlag 34, der die Kontraktionsbe­ wegung des Stoßdämpfers 14 begrenzt (nämlich die Aufwärtsbe­ wegung des Kolbens 24 und der Kolbenstange 29, relativ zum Rohr 22), und ein zweites Federabstützblech 36, welches das untere Ende der Schraubenfeder 15 über eine Gummiunterlage 35 abstützt, gehalten. Ein drittes Federabstützblech 37 befindet sich in dem Bereich, in welchem die Rohre 21 und 22 der Stoß­ dämpfer 12 und 14 miteinander in Verbindung stehen. Das untere Ende der Schraubenfeder 13 und das obere Ende der Schraubenfeder 15 werden von dem Federabstützblech 37 über jeweils eine Gummi­ unterlage 38 bzw. 39 abgestützt.

Die Federkonstante der Schraubenfeder 13 innerhalb der ersten Dämpfungseinrichtung 10 ist niedrig eingestellt, indem man die Umdrehungszahl der Windungen der Schraubenfeder 13 vergleichs­ weise hoch ausbildet, während der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers 12 hoch eingestellt ist. Andererseits ist die Federkonstante der Schraubenfeder 15 innerhalb der zweiten Dämpfungseinrichtung 11 hoch eingestellt, indem man die Anzahl der Windungen der Schraubenfeder 15 vergleichsweise niedrig ausbildet und den Dämpfungskoeffizienten des Stoßdämpfers 14 niedrig einstellt. Verglichen mit dem oberen Stoßdämpfer 10, der einen hohen Dämpfungswiderstand besitzt, ist der untere Stoßdämpfer 11 mit einem niedrigen Dämpfungskoeffizienten ver­ gleichsweise kurz, hinsichtlich des Expansions- und Kontraktions­ hubes der Kolbenstange 29, im wesentlichen aufgrund der Länge des Rohres 22 in Axialrichtung und der Halteposition des Gummi­ anschlages 34.

Es soll nun eine Erläuterung der Wirkungsweise dieser ersten Ausführungsform gegeben werden.

Wenn eine niedrige Schwingungsfrequenz erzeugt wird, auf der Seite der Fahrzeugkarosserie auf der Basis der Betriebsweise durch den Fahrer, wenn beispielsweise eine Bergstrecke befahren wird, gleiten die Kolben 23 und 24 der Stoßdämpfer 12 und 14 der beiden Dämpfungseinrichtungen 10 und 11, die den Mehrfach­ dämpfer 8 bilden, in den Rohren 21 und 22 hin und her, wobei durch die Schwingung des Fahrzeugkörpers das Fluid (Öl oder ähnliches) in den Rohren 21 und 22 durch die Drossel­ bohrungen 23 a und 24 a der Kolben 23 und 24 hindurchströmt, worauf die Dämpfungsfunktion (periodische Dämpfungsfunktion) erzeugt wird durch den Strömungswiderstand an den Drosselbohrungen 23 a und 24 a. Zu dieser Zeit bewegt sich von den beiden Dämpfungs­ einrichtungen 10 und 11 in der ersten Dämpfungseinrichtung 10 der Stoßdämpfer 12 mit dem hohen Dämpfungskoeffizienten, zu­ sammen mit der Schraubenfeder 13 mit niedriger Federkonstante über einen vergleichsweise langen Expansions- und Kontraktions­ weg, so daß damit eine sehr große Dämpfungskraft erzeugt wird.

Wenn andererseits eine hohe Schwingungsfrequenz (beispielsweise Straßengeräusche) von der Fahrzeugsradseite aus beim Geradeaus­ fahren erzeugt wird, kann das Fluid in dem Rohr 21 nicht durch die Drosselöffnung 23 a fließen, da von den beiden Dämpfungs­ einrichtungen 10 und 11, die den Mehrfachdämpfer 8 bilden, der Stoßdämpfer 12 der ersten Dämpfungseinrichtung 10 hinsichtlich seines Dämpfungskoeffizienten hoch eingestellt ist, d.h., auf eine starke Drosselung der Drosselbohrung 23 a des Kolbens 23, so daß eine Dämpfungsfunktion nicht erfolgt. Dementsprechend übt nur der Stoßdämpfer 14 mit dem niedrigen Dämpfungskoeffi­ zienten in der zweiten Dämpfungseinrichtung 11 eine Dämpfungs­ funktion aus. Die Schraubenfeder 15, die zusammen mit dem Stoß­ dämpfer 14 die zweite Dämpfungseinrichtung 11 bildet, erzeugt eine Federkraft aufgrund der Expansions- und der Kontraktionsbe­ wegung, wobei jedoch die Verschiebungsamplitude sehr gering ist, so daß damit nur eine geringe Federkraft erzeugt wird. Somit wird hierdurch kein nachteiliger Effekt auf den Fahrkomfort ausgeübt.

Aus der voranstehenden Darlegung ergibt sich, daß die Dämpfungs­ kraft des Mehrfachdämpfers 8, entsprechend der Darstellung in Fig. 3, groß wird im Bereich einer niedrigen Schwingungsfrequenz und klein in dem Bereich einer hohen Schwingungsfrequenz, wobei der Unterschied zwischen der Schwingungsfrequenz in beiden Be­ reichen sehr groß wird. Dementsprechend ist es möglich, die Bodenhaftung und Laufstabilität beim Befahren schlechter Wege zu verbessern und auch den Komfort zu erhöhen beim Befahren guter Straßen, und zwar in beiden Fällen auf einem hohen Niveau.

Wenn eine starke Einwirkung auf die Räder ausgeübt wird, in dem Fall, daß ein Fahrzeug über ein unterschiedliches Niveau fährt, kleine Vorsprünge überrollt usw. und das bei einer beispielsweise hohen Geschwindigkeit, wird der untere Stoßdämpfer 14 mit dem niedrigen Dämpfungskoeffizienten als erster zusammengedrückt. Die Kolbenstange 29 dieses Stoßdämpfers 14 besitzt einen kurzen Expansions- und Kontraktionshub, so daß dementsprechend die untere Fläche des Rohres 22 früher in Kontakt mit dem Gummi­ anschlag 34 tritt, und die Zusammendrückbewegung wird begrenzt. Andererseits zieht sich der obere Stoßdämpfer 12 mit dem hohen Dämpfungskoeffizienten in einem frühen Stadium zusammen und übt eine große Dämpfungskraft aus. Dementsprechend wird ein Stoß im Falle einer starken Einwirkung vermindert und in großem Aus­ maß ausgeglichen, so daß der Fahrkomfort verbessert werden kann.

Da darüber hinaus der Mehrfachdämpfer 8 zwei Stoßdämpfer 12 und 14 umfaßt, die miteinander über die Rohre 21 und 22 verbunden sind, und der mittlere Teil in Längsrichtung die Rohre 21 und 22 um­ faßt, die gegenüber einer Biegebelastung widerstandsfähiger sind als die Kolbenstangen 27 und 29, kann eine hohe Biegefestigkeit erzielt werden.

Um bei der ersten Ausführungsform die Federkonstanten der Schraubenfedern 13 und 15 der beiden Dämpfungseinrichtungen 10 und 11 unterschiedlich voneinander auszubilden, änderte man die Zahl der Windungen zwischen den beiden Schrauben­ federn. Alternativ kann, wie in Fig. 4 wiedergegeben ist, der Unterschied durch die Ausbildung des Schraubendurchmessers erzielt werden. Die Federkonstante der Schraubenfeder 13 mit geringerem Durchmesser D ₁ ist niedriger als diejenige der Schraubenfeder 15 mit einem großen Schraubendurchmesser D ₂.

ln diesem Fall werden zwei Schraubenfedern 13 und 15, die von einem Federhalteblech 37 abgestützt werden, welches an dem Rohr des Stoßdämpfers gehalten ist, am äußeren Umfang des je­ weiligen Stoßdämpfers vorgesehen, wobei sich ihre Endbereiche überlappen. Dies führt zu einer Reduzierung der Länge des Mehr­ fachdämpfers in Axialrichtung.

Das Dämpfungselement, das die Dämpfungseinrichtungen 10 und 11 umfaßt, kann als hydropneumatisches Aufhängesystem ausgebildet sein, mit einem Hydraulikzylinder, an welchen eine Gasfeder ange­ schlossen ist, oder auch ein anderer Federtyp, wie auch Stoß­ dämpfer 12 und 14 der beschriebenen Ausführungsform. Hinsicht­ lich des Federelementes können auch andere Elemente als die Schraubenfedern 13 und 15 Verwendung finden.

Bei der ersten Ausführungsform wurde die Dämpfungskraft des Mehrfachdämpfers 8 niedrig eingestellt, ohne Variation, in einem Bereich hoher Schwingungsfrequenz (siehe Fig. 3), wobei es je­ doch erstrebenswert ist, die Dämpfungskraft im Resonanzpunkt der Seitenteile (etwa 10 bis 15 Hz) größer zu machen, auch im Be­ reich hochfrequenter Schwingungen, um ein Schlagen der Räder zu vermeiden. Es ist dementsprechend erforderlich, ein drittes Dämpfungselement vorzusehen, um die Schwingung auf der Radseite im Resonanzpunkt der Radseitenteile zu dämpfen, zusätzlich zu den beiden Dämpfungselemente (Stoßdämpfer 12 und 14), die den Mehrfachdämpfer 8 bilden. Dieses dritte Dämpfungselement ist an dem unteren Arm 3 vorgesehen und setzt sich aus einem dynami­ schen Dämpfer zusammen, dessen Massenkörper von dem Federelement getragen ist, oder es kann durch eine Flüssigkeitsmanschette ge­ bildet werden, an der Stelle der elastischen Manschette 30 an einem Teil, wo der untere Arm 3 und der Stoßdämpfer 14 mitein­ ander verbunden sind.

Die Fig. 5 zeigt einen Fall, bei welchem das dritte Dämpfungs­ element durch eine Flüssigkeitsmanschette 40 gebildet wird, als zweite Ausführungsform der Erfindung. Die Flüssigkeitsmanschette 40 besitzt ein äußeres Rohr, das am unteren Ende der Kolbenstange 29 des Stoßfdämpfers befestigt ist, ein inneres Rohr 43, das kon­ zentrisch zum äußeren Rohr 41 angeordnet und über eine Stützachse 42 (siehe Fig. 1) am unteren Arm gehalten ist, sowie eine Gummi­ füllung 44, die sich zwischen dem äußeren Rohr 41 und dem inneren Rohr 43 befindet. Innerhalb des Gummis 44 sind Flüssig­ keitsräume 45 a, 45 b ausgebildet, in welchen Flüssigkeit, wie etwa Öl, eingeschlossen ist, in einem Bereich, der auf Ver­ längerungslinien der Kolbenstange 29 liegt, wobei das innere Rohr 43 dazwischen liegt und die Drosselbohrungen 46, die zwischen beiden Flüssigkeitsräumen 45 a und 45 b ausgebildet sind, mitein­ ander in Verbindung stehen. Die Ausbildung ist dergestalt, daß Flüssigkeit in den Flüssigkeitsräumen 45 a und 45 b durch die Drosselbohrungen 46 bei Schwingungen der bestimmten Frequenz hindurchströmt. Aufgrund des Strömungswiderstandes zu dieser Zeit wird eine Dämpfungskraft bezüglich der Schwingung erzeugt. Die Schwingungsfrequenz bei der Strömung ist so eingestellt, daß sie im wesentlichen mit dem Resonanzpunkt der Radseitenteile überein­ stimmt, und die Flüssigkeitsmanschette 40 dämpft die Schwingung im Resonanzpunkt der Radseitenteile.

Die Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen der Dämpfungskraft der Flüssigkeitsmanschette 40 und der Oszillationsfrequenz, während Fig. 7 die Beziehung zwischen der Dämpfungskraft des Aufhänge­ systems als ganzes zeigt, einschließlich der Flüssigkeitsman­ schette 40, in bezug auf die Schwingungsfrequenz. Wie sich aus diesen Darstellungen ergibt, ist bei der zweiten Aus­ führungsform die Dämpfungskraft in bezug zu der durch das Auf­ hängesystem als ganzes erzeugten Schwingung groß, in einem Bereich, in welchem die Schwingungsfrequenz im Grunde niedrig ist und klein in einem Bereich, in welchem die Schwingungsfre­ quenz hoch ist. Dementsprechend kann die Laufstabilität, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf schlechten Wegen fährt, und der Fahrkomfort, wenn das Fahrzeug beispielsweise auf guten Straßen fährt, verbessert werden. Da im Resonanzpunkt der Radseitenteile eine große Dämpfungskraft erzielt wird, im Bereich einer hohen Schwingungsfrequenz, ist es möglich, das Schlagen der Räder zu unterbinden und eine gute Bodenverbindung aufrechtzuerhalten.

Die Fig. 8 zeigt ein modifiziertes Ausführungsbeispiel des Mehrfachdämpfers 8 als dritte Ausführungsform der Erfindung. Im Fall dieses Mehrfachdämpfers 8 ist, im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, die Federkonstante der ersten Schraubenfeder 13 der oberen Dämpfungseinrichtung 10 hoch eingestellt und der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers 12 niedrig. Während die Federkonstante der Schraubenfeder 15 in der unteren Dämpfungs­ einrichtung 11 niedrig und der Dämpfungskoeffizient des Stoß­ dämpfers 14 hoch eingestellt ist.

Der untere Stoßdämpfer 14 mit hohem Dämpfungskoeffizient ist ein Stoßdämpfer mit konstantem Dämpfungskoeffizient, während je­ doch der obere Stoßdämpfer 12 mit niedrigem Dämpfungskoeffizient ein Stoßdämpfer des hubabhängigen Typs ist, der so ausgelegt ist, daß der Dämpfungskoeffizient in zwei Stufen ansteigt, während der Expansions- und Kontraktionshub der Kolbenstange 27 größer wird. Die Kolbenstange 27 des Stoßdämpfers 12 besitzt einen hohlen Teil 50, der sich, von seiner unteren Endfläche aus­ gehend (die Endfläche der Seite, die mit dem Kolben 23 in Ver­ bindung steht), nach oben entlang der axialen Mitte erstreckt, während ein ringförmiges Drosselelement 51 vorgesehen ist, das am Eingang des hohlen Teils 50 gehalten ist. Innerhalb des Rohres 21 des Stoßdämpfers 12 befindet sich ein Drosselzy­ linderformelement 52, das sich in den hohlen Teil 50 der Kolbenstange 27 durch das ringförmige Drosselelement 51 er­ streckt. Der Durchmesser des Drosselzylinderformelementes 52 wird so eingestellt, daß es in seinem mittleren Bereich in Längsrichtung dünn ist und in seinen beiden Endbereichen dick ausgebildet ist. Das Drosselzylinderformelement 52 und das ringförmige Drosselelement 51 bilden hierzwischen eine Drossel 53, und das Drosselverhältnis dieser Drossel 53 ist niedrig, wenn der Expansions- und Kontraktionshub der Kolbenstange 27 kurz ist (wenn die Drossel im mittleren Teil des Drosselzylinder­ formelementes 52 mit einem geringen Durchmesser ausgebildet ist) und hoch, wenn der Expansions- und Kontraktionshub der Kolben­ stange 27 lang ist (wenn die Drossel an beiden Endbereichen des Drosselzylinderformelementes 52 einen geringen Durchmesser be­ sitzt).

Der Dämpfungskoeffizient des hubabhängigen Stoßdämpfers 12 wird bestimmt durch das Drosselausmaß an der Drosselöffnung 23 a des Kolbens 23 und das Drosselausmaß an der Drossel 53. Der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers 12 ist wesentlich geringer als derjenige des unteren Stoßdämpfers 14, wenn der Expansions- und Kontraktionshub der Kolbenstange 27 gering ist. Wenn je­ doch der Expansions- und Kontraktionshub der Kolbenstange 27 lang ist, ist der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers 12 nur wenig kleiner als derjenige des Stoßdämpfers 14. Die anderen Bestandteile des Mehrfachdämpfers 8 sind die gleichen wie die­ jenigen im Fall der ersten Ausführungsform, und ähnliche Symbole bezeichnen die gleichen Bauelemente, so daß eine weitere Er­ läuterung an dieser Stelle entfällt.

Wenn im Fall der dritten Ausführungsform ein Fahrzeug über einen kleinen Vorsprung fährt, und beispielsweise einen starken Stoß auf die Räder überträgt, wird der obere Stoßdämpfer 12 mit geringem Dämpfungskoeffizient zunächst zusammengedrückt, wobei jedoch dieser Stoßdämpfer 12 vom hubabhängigen Typ ist, und wenn der Expansions- und Kontraktionshub von seiner Kolben­ stange 27 den vorbestimmten Wert überschreitet, wird eine recht große Dämpfungskraft erzeugt, so daß dementsprechend in ähnlicher Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform der Stoß zur Zeit einer starken Krafteinwirkung ausgeglichen und in starkem Ausmaß vermindert werden kann. In ähnlicher Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform kann natürlich auch hier Bodenhaftung und die Laufstabilität beim Befahren von schlechten Straßen verbessert werden, während sich der Fahrkomfort beim Befahren von guten Straßen auf hohem Niveau erhöhen läßt.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß ver­ schiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (14)

1. Aufhängesystem für Fahrzeuge mit einer Schraubenfeder und Stoßdämpfer umfassenden Dämpfungsanordnung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei Dämpfungseinrichtungen (10, 11) in Reihe zwischen der Fahrzeugradhalterung und der Karosserie des Fahrzeugs vorgesehen sind, von denen jede eine Schrauben­ feder (13, 15) sowie einen hierzu parallel gehaltenen Stoßdämpfer (12, 14) umfaßt, wobei die Federkonstante der Feder (13) der ersten Dämpfungseinrichtung (10) niedrig und der Dämpfungs­ koeffizient des Stoßdämpfers (12) hoch eingestellt ist, während die Federkonstante der Feder (15) der zweiten Dämpfungsein­ richtung (11) hoch und der Dämpfungskoeffizient des Stoßdämpfers (14) niedrig eingestellt ist.

2. Aufhängesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement einer jeden Dämpfungseinrichtung aus einem Stoßdämpfer (12, 14) besteht, der ein Rohr (21, 22), das mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, einen Kolben (23, 24), der ver­ schiebbar innerhalb des Rohres (21, 22) angeordnet ist und eine Drosselbohrung (23 a, 24 a) aufweist, sowie eine Kolbenstange (27, 29), die mit einem Ende an dem Kolben (23, 24) befestigt ist, umfaßt.

3. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stoßdämpfer (12, 14) vorgesehen sind, die jeweils ein Dämpfungselement einer jeden Dämpfungseinrichtung bilden, während die Rohre (21, 22) endseitig miteinander verbunden sind, wobei die Kolbenstange (27) des ersten Stoßdämpfers (12) mit der Karosserie des Fahrzeugs und die Kolbenstange (29) des anderen Stoßdämpfers (14) mit der Radhalterung verbunden sind.

4. Aufhängesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein drittes Dämpfungselement (40) zur Dämpfung der Schwingungen im Resonanzpunkt der Radhalterung zusätzlich zu den beiden anderen Dämpfungseinrichtungen (10, 11) vorgesehen ist.

5. Aufhängesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer mit einem niedrigen Dämpfungskoeffizienten einen hubabhängigen Dämpfungskoeffizienten besitzt, der mit länger werdendem Expansions- bzw. Kontraktionshub der Kolben­ stange allmählich zunimmt.

6. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer mit dem niedrigen Dämpfungskoeffizienten einen kurzen Expansions- bzw. Kontraktionshub der Kolbenstange besitzt.

7. Aufhängesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement einer jeden Dämpfungseinrichtung (10, 11) aus einer Schraubenfeder (13, 15) besteht, die den äußeren Umfang eines jeden Stoßdämpfers (12, 14) umgibt, wobei ein Ende einer jeden Schraubenfeder (13, 15) von einem Federhalteblech (33, 36) abgestützt ist, das an der Kolbenstange (27, 29) befestigt ist, während das andere Ende sich an einem von dem Rohr (21, 22) getragenen Federhalteblech (37) abstützt.

8. Aufhängesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Raum (25, 26) zur Kapazitätsveränderung innerhalb des Rohres (21, 22) bei Verschieben des Kolbens (23, 24) an der äußeren Rohrwandung eines jeden Stoßdämpfers (12, 14) vorgesehen ist.

9. Aufhängesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stoßdämpfer (12, 14) mit einem Einstellelement (18, 19) zur Steuerung des Dämpfungskoeffizienten durch Änderung des Drosselausmaßes der Drosselbohrung (23 a, 24 a) versehen ist.

10. Aufhängesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante der beiden Schraubenfedern (13, 15) verschieden eingestellt sind durch die Abweichung der Anzahl der Windungen der beiden Schraubenfedern.

11. Aufhängesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstanten der beiden Schraubenfedern (13, 15) ver­ schieden eingestellt sind durch die Abweichung der Durchmesser der Windungen der beiden Schraubenfedern.

12. Aufhängesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Dämpfungselement eine Flüssigkeitsmanschette (40) umfaßt, die an einem radseitigen Verbindungsteil eines Stoßdämpfers (14) gehalten ist, und zwei Fluidräume (45 a, 45 b) aufweist, die in einer Gummifüllung (44) zwischen einem Außenrohr (41) und einem Innenrohr (43) ausgebildet sind, während mindestens eine Drossel­ öffnung (46) die beiden Fluidräume (45 a, 45 b) miteinander ver­ bindet.

13. Aufhängesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Dämpfungselement aus einem dynamischen Dämpfer gebildet ist, der einen Massenkörper an dem radseitigen Element über ein Federelement abstützt.

14. Aufhängesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein hubabhängiger Stoßdämpfer (12) eine Kolbenstange (27) aufweist, die einen von ihrem kolbenseitigen Ende ausgehenden Hohlraum (50) umfaßt, wobei am Einlaß eine ringförmige Drosselstelle (53) ausge­ bildet ist und ein Drosselzylinderformelement (52) an dem Rohr (21) gehalten ist und sich durch die Drosselstelle (53) in den Hohlraum (50) hineinerstreckt, das in Längsrichtung einen durch­ messerverjüngten Mittelbereich und dicker ausgebildete Endbereiche aufweist, wobei das Drosselausmaß entsprechend der Querschnitts­ größe der Drosselstelle (53) in Abhängigkeit von der Hublänge einstellbar ist.