DE6751082U

DE6751082U - Fahrgestell

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Publication number: DE6751082U
Application number: DE6751082U
Authority: DE
Original assignee: Moulton Developments Ltd
Current assignee: Moulton Developments Ltd
Priority date: 1967-06-22
Filing date: 1968-06-24
Publication date: 1969-01-23
Also published as: DE1755810A1; DE1755810B2; SE353492B; US3537722A

Description

PA-flO 13603-24 6.68

DIPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BöiSJINQ

PATENTANWÄLTE

1 BER Il N 33 (DAHLEM) HOTTENWES 15 Telefon 03 11/74 13 03 Telegramms : Conslderatlon Berlin

24. Juni 1968 48/12 879;

G ebr äuchsmus t er änmeldung

d=er 3?inaa
IiOULTOlI DETELOEMEIiSS LIMITED

The Hall, Brädford-on-Ävon, 'iiltshire -, England

"Fahrgestell"

Die Heuerung bezieht sich auf ein fahrgestell für !fahrzeuge, und zwar insbesondere für schwere StraBenfahr— zeuge, die ein Gesamtgewicht iron etwa 5 to und mehr haben. Hierbei sind nicht nur Omnibusse oder andere !Fahrzeuge betroffen, deren Leergewicht sich nicht wesentlich toiq Ladegewicht unterscheidet, sondern auch Lastkraftwagen, bei denen insbesondere die Belastung der Kinterräder I bei maximaler Ladung ein Vielfaches der Belastung der H±nter- f räder bei leerem !fahrzeug betragen kann. fl·

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Bekannte schwere Hutzfahrzeuge der in Rede stehenden Art sind mit zwei oder mehreren lenkbaren Vorderrädern und zwei oder mehreren nicht lenkbaren Hinterrädern versehen. Die Hinterräder können zwillingsbereift sein. Ein Zwillingsreifensatz verhält sich wie ein einzelnes Rad. Wenn im folgenden von einzelnen Bädern gesprochen wird, sollen daher auch Zwillingsräder miterfaßt sein.

Der überwiegende Teil bekannter Nutzfahrzeuggestelle hat Radaufhängungen, die voneinander abhängig sind. Derartige Radaufhängungen besitzen eine Achse oder ein ähnliches starres Element, wie beisp eisweise einen DE DIQN-Träger, der quer zum Fahrzeug verläuft und an seinen gegenüberliegenden Enden die Naben zueinander gehörender Räder trägt.

Der Fahrzeugrahmen stützt sich üblicherweise über Blattfedern auf den Achsen ab. Die Weichheit von Blattfedern ist sehr b3grenzt. Blattfedern sind aus zwei Hauptgründen sehr steif:: der erste Grund besteht darin, daß die von ihnen aufzunehmenden Kräfte sich bei einem leeren und einem beladenen Fahrzeug sehr stark unterscheiden. Der zweite Grund ist der, daß der Abstand zwischen den Federn, die die gegenüberliegenden Seiten einer Achse abstützen, geringer ist als in Fällen, in denen andere Federtypen verwendet werden. Dies bedeutet, daß ein Rollen des Fahrzeugs, d.h. eine Bewegung um seine Längsachse, nur dann in Grenzen gehalten werden kann, wenn die Federn besonders steif sind. Da die Federn bei den meisten bekannten Uutzfahrzeugen schwerer Bauart sehr steif sind, muß der Rahmen dieser Fahrzeuge sich vergleichsweise leicht tordieren lassen, um so eine gewisse Gelenkigkeit sicherzustellen. Diese Gelenkigkeit ist erforderlich, damit die Antriebsräder selbst dann am Boden haften bleiben, wenn

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andere Räder des Fahrzeugs um einen Betrag angehoben oder abgesenkt sind, der bei starrem Rahmen zu einem Abheben der Antriebsräder vom Boden führen würde. Sine Möglichkeit zur Prüfung der vorstehend angedeuteten Gelenkigkeit besteht darin, daß man die Räder des Fahrzeugs auf eine Rampe fährt, deren Höhe veränderlich ist, und daß man die Höhe der Rampe in dem Augenblick miß, in dem ein anderes Rad sich vom Boden abhebt. Typische gute Meßwerte für Nutzfahrzeuge liegen bei 45-55 cm.

Die harte Federung und der torsionselastische Rahmen üblicher Nutzfahrzeuge schwerer Bauart beeinträchtigen sowohl die Fahreigenschaften als auch die Straßenlage des Fahrzeugs in beachtlichem Maße. Nachteilig wirkt sich auch die Reibung zwischen den einzelnen Blättern der Federn bei kleinen Radschwingungen aus. Die Reibung hat nämlich zur Folge, daß die Federn auf diese Schwingungen nicht ansprechen und letztere statt dessen von den Reifen aufgenommen werden müssen.

Ein weiterer Nachtdil der bekannten Fahrzeuge mit elastischem Rahmen besteht darin, daß die Flexibilität ■Vibrationserscheinungen des Fahrerhauses verursachen kann.

Eine Verbesserung der Fahreigenschaften, die für die schadenfreie Beförderung der Güter von Bedeutung sind, konnte durch die Einführung von Luftfedern erreicht werden. Luftfedern erfordern indessen ständig arbeitende Niveauhaltevorrichtungen, welche Lecklrft in den Aufhängungen ausgleichen müssen. Außerdem benöti, t man bei Luftfederanordnungen hydraulische Dämpfer.

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Sin großer Fortschritt sowohl im Hinblick auf den Fahrkomfort als auch auf die Straßenlage konnte bei Personenwagen in den letzten Jahren durch die Einführung voneinander unabhängiger Radaufhängungen für alle Räder erzielt werden. Ein einzeln aufgehängtes Rad hat keine derart enge mechanische Verbindung mit dem ihm zugeordneten Rad auf der anderen Seite des Fahrzeugs. Durch die voneinander unabhängige Einzelradaufhängung werden zahlreiche Vorteile erzielt. So läßt sich der Abstand zwischen den beiden ein ^r Achse zugeordneten Federn im Verhältnis zur Spur erheblich steigern und der Widerstand gegen Rollbewegungen ist bei Einzelradaufhängung folglich erheblich größer als bei einer Starrachsanordnung mit Blattfedern. In dem Maße, in dem sich auf diese Weise der Widerstand gegen Rollbewegungen erhöhen läßt, können die Federn weicher gestaltet werden. Dies führt zu einer Steigerung des Fahrkomforts. Durch Trennung der Achsen lassen sich die ungefederten Massen um etwa 60% und mehr verringern. Die Folge ist, daß die Räder auch bei Schwingungen hoher Frequenz ihren Kontakt mit der Straßenoberfläche beibehalten. Die gegenseitige Beeinflussung zwischen zwei Rädern auf Grund von Kreiseleffekten wird ausgeschaltet. Auch das Bremsverhalten läßt sich durch Einzelradaufhängung und geeignete Anordnung der Räder verbessern. Schließlich kann die Reibung der Federn, der das Rad in seiner Lage haltenden Lenker und der Lenkung selbst auf vergleichsweise einfache Art kleingehalten werden, und für die Lenkung lassen sich Zahnstangengetriebe verwenden, die ebenfalls eine Reihe von Vorteilen bieten.

Die Anwendung einer Einzelradaufhängung bei Fahrzeugen ist allerdings mit einer Steigerung des Könstruktionsaufwandes verbunden, und auch die Herstellungskosten nehmen zu.

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Außerdem muß bei der Verwendung voneinander unabhängiger Aufhängungen der Rahmen, an dem die Aufhängungen befestigt sind, steif sein. Die Eigensteifigkeit des Rahmens, und zwar insbesondere die Torsionssteifigkeit, ist von großer Bedeutung.

In diesem Zusammenhang ist allerdings zu berücksichtigen, daß eine große Torsionssteifigkeit und die Starrheit des Rahmens eines schweren Fahrzeugs gleichzeitig mit dem durch ein unabhängiges Radaufhängungssystem erzielten hohen Widerstand gegen Rollbewegungen auch die Querge}.enkigkeit des Rahmens verringert. Palis die Vorderräder auf einer Seite also angehoben werden, wie dies beispielsweise bei unebenem Terrain möglich ist, haben die Hinterräder auf der gleichen Seite das Bestreben, sich ebenfalls anzuheben. Es besteht mithin die Gefahr, daß die Bodenhaftung verlorengeht. Dieses Problem ist besonders bei unbeladenem Fahrzeug kritisch.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrgestell für Fahrzeuge mit Einzelradaufhängung zu entwickeln, bei dem die vorstehend angedeuten Mängel praktisch ausgeschaltet sind und das darüber hinaus wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Die Neuerung geht aus von einem Fahrgestell für Fahrzeuge mit vier oder mehreren Rädern, bei dem den Rädern am Fahrzeugrahmen gehaltene hydraulische Verdrängereinheiten zugeordnet sind, die von Behältern mit mindestens teilweise elastischen Wänden gebildet werden und hydraulisch mit mindestens einem als Hydrauliksammler ausgebildeten Federaggregat verbunden sind.

Dieses Fahrgestell ist neuerungsgemäß derart gestaltet, daß

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sämtliche Räder auf einer Fahrzeugseite die gleiche Aufhängung haben, daß jede Aufhängung in an sieh "bekannter weise einen oberen und einen unteren am Hahmen schwenkbar gelagerten Lenker aufweist, daß die von ihren Schwenkachsen am Rahmen abgewandten -inden der Lenker über ■ .ugelgelenke am oberen bzw. unteren Teil von KönigsZapfenlagerungen für die Räder angreifen und die oberen Lenker die 'Verdrängereinheiten betätigen, daß jede Aufhängung außerdem ait zwei Führungsstangen versehen ist, von denen die erste sich von einem mit Mitteln zum Einstellen der Lage der Königszapfenlagerung verbundenen Ausleger nach innen erstreckt und von denen die zweite, zum Auffangen von in Fahrzeuglängsrichtung auftretenden Reaktionskräften dienende, sich von der Königszapfenlagerung nach vorn erstreckt und mit einer elastischen Halterung am Rahmen verbunden ist.

Die Vorteile des neuerungsgemäßen Fahrgestells bestehen darin, daß es die Gewähr für gute Fahreigenschaften und eine gute Straßenlage bietet, und zwar sowohl im beladenen als auch im unbeladenen Zustand.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der sich zwischen den Vorder- und Hinterrädern erstreckende Rahmen torsionssteif ist und ein erstes und ein zweites, in gleicher «Veise aufgebautes, hermetisch abgeschlossenes, mit einem Fluidum gefälltes Aufhängesystem trägt, von denen jeweils eines mit den Hinterrädern auf der einen und eines mit den Hinterrädern auf der anderen Seitt. des Fahrzeugs verbunden ist, und daß zur Minderung des Widerstandes des Rahmenhinterteils gegen Hollbewegungen Mittel zum Koppeln des ersten, ^stems mit dem zweiten und ausschließlich, mit diesem vorgesehen sind.

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Ein Fahrgestell der zuletzt genannten Art bietet den Vorteil, daß seine Quergelenkigkeit an die Bodenverhältnisse angepaßt werden kann, d.h., daß sie sich beim Passieren ,unwegsamen Geländes erhöhen läßt.

^Während die Hinterradaufhängungen auf den beiden Seiten des Fahrgestells in 'Wechselwirkung miteinander treten können, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform die ebenfalls -hydraulischen Aufhängungen der Vorderräder stets unabhängig voneinander.

Die Neuerung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Draufsicht auf das Fahrgestell eines Hutzfahrzeugs nach der !Neuerung;

Fig.2,teilweise im Schnitt längs der Linie II-II in Fig.l, die Ansicht des Fahrgestells gemäß Fig.l von hinten;

Fig. 3 die Ansicht des Fahrzeugs gemäß Fig.l in Richtung des Pfeils 3 betrachtet;

Fig. 4- einen Schnitt durch eine Verdrängereinheit des neuerungsgemäßen Fahrgestells;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine als hydraulischer Sammler ausgebildete Feder;

Fig. 6 und 6a Diagramme, welche das Zustandekommen des Widerstandes segen ein Sollen des Fahrzeugs bewirken;

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Fig. 7 ein Diagramm über die Abhängigkeit des aus. den

Verdrangereinheiten verdrängten Volumens von der Lage des Rades bzw. dem Hub der Verdrängereinheit,

Das neuerungsgemäße Fahrgestell hat zwei lenkbare Vorderräder 1 und 2. Darüber hinaus besitzt es vier nicht lenkbare Antriebsräder 3»4-,5 und 6, welche tandemartig auf den sich gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs angeordnet sind.

Jeaes Rad ist am im wesentlichen torsionssteifen Rahmen einzeln aufgehängt.

Der Rahmen besitzt zwei obere Langträger 7 und zwei untere Langträger 9· Die Langträger werden durch seitliche Stre-"ben 11 und Querstreben 12 im Abstand voneinander gehalten, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Der Rahmen hat einen im wesentlichen viereckigen vertikalen Querschnitt mit einem QberbosLezii eines UnterbodeB und zwei sieb, gegenüberliegenden Seiten. Jeder der vorgenannten Teile ist in seiner eigenen iSbene dank der Seitenstreben 11 und der Querstreben 12 weitgehend steif..

Jedes der Räder 1 bis 6 hat seine eigene unabhängige Aufhängung. Zu jeder Radaufhängung gehört ein oberer Lenker 13» welcher sich von einem Zapfen 14- seitlich nach außen erstreckt. 2er Zapfen 14- ist in Rahmenlängsrichtung angeordnet und an einer Stelle an den Seitenstreben befestigt, die etwa in der Mitte zwischen den oberen Langträgern 7 und den unteren Langträgern 9 liegt. Zu jeder Aufhängung gehört weiter ein unterer Lenker 1$, der sich von einem Zapfen 16 nach außen erstreckt, welcher in der Höhe der unteren Langträger 9 2UH Rannen befestigt ist.

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Die äußeren Enden der oberen und unteren Lenker 13 und 15 sind mittels Kugelgelenkverbindungen 17 "und 18 am oberen und unteren Teil einer allgemein mit 19 bezeichneten Königszapfenlagerung verbunden. Auf der Königszapfenlagerung sitzt das jeweilige Rad. Jede Badaufhängung besitzt außerdem einen ersten Führungslenker 20, der sich von einem Auslegerarm 21 an der Königszapfenlagerung 19 nach innen erstreckt. Die Führungslenker 20 der Vorderräder 1 und 2 sind mit einem Zahnstangengetriebe 22 verbunden. Bei den 'Hinterrädern sind die 3?ührungslenker 20 bei 23 am Rahmen befestigt·

Die Kugelgelenke I7 und 18 gestatten es, jedes Rad gegenüber den oberen und unteren Lenker 13 bzw. 14 zu schwenken und die Lage der Königszapfenanordnung 19 mit Hilfe des Führungslenkers 20 zu steuern.

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lenker 25_Ϊ der von der Königszapfenanordnung 19 nach vorn zu einem elastischen Lager 26 am Rahmen verläuft. Der zweite Lenker 25 die^t zur Aufnahme von in das Sad eingeleiteten, in ]?ahrζeuglängsrichtung wirkenden Kräften.

Der obere Lenker 13 einer jeden Radaufhängung betätigt eine ^T-ITo zugeordnete hydraulische Terdrängerei-ntiej-t 30, Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, arbeiten die Verdrängereinheiten mit Hollbälgen. Jede Yerdrängereinheit 30 ist hydraulisch mit mindestens einer als Hydrauliksarsäßr ausgebildeten !feder 40 verbunden. Einen der Hydrauliksammler zeigt die KLg. 5-

Wie die Zeichnungen erkennen lassen, haben die einzelnen

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Radaufhängungen, soweit es um die bisher beschriebenen iTeile geht, einen identischen Aufbau.

der Vea^©rradauihäsgung ist ^jede Verdrängereinheit 30 hydraulisch mittels einer Leitung 3-1 und deren Abzweigungen 41a und zwei Hydrauliksammler-Federn 40 verbunden, die parallel geschaltet sind. Die Hinterräder sind tandemartig auf jeder Seite des Fahrzeugs angeordnet. Die Verdränger— einheiten eines !Tandeapaares verbindet eine leitung 42, von der Abzweigungen zu drei Hydrauliksammler-Federn 40 führen, die parallel geschaltet sind.

Vom Hydrauliksystem der linken Einterradaufhängung führt eine Leitung 44 su ©ines allgemein, sit 45 beseiebrteten Ventil, das über eine Leitung 46 außerdem mit dem Hydrauliksystem der rechten Hinterradaufhängung in Verbindung steht. Das Ventil 45 gestattet es, eine hydraulische Verbindung ζ vischen zwei identischen Systemen herzustellen oder eine Strömung durch die Leitungen 44 und 46 zu unterbinden, wo

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Jede Verdrängereinheit sitzt in einem Gehäuse 32, das schwenkS bar auf dem Zapfen 14 für den oberen Lenker 13. gelagert ist,-In den oberen Lenker 13 eingeleitete Kräfte verursachen eine Schwenkung der Verdrängereinheit um die Zapfen 14. Die Kräfte werden hierbei transversal in den Rahmen des Fahrzeugs geleitet, wo sie von den oberen Querstreben aufgefangen werden, die die Längsträger 7 miteinander verbinien. Auf diese «veise gelangen die Kräfte von den Aufhängungen über weit verteilte Punkte in den Rahmen. Wie Fig. 2 weiter zeigt, bildet der

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Rahmen ein geeignetes Lager für ein Differential 55? von dem Antriebswellen 56 zum Antrieb der Hinterräder abgehen. 57 und 58 sind an den V/eilen 56 befestigte Kardangelenke .

Jede Verdrängereinheit 30 hat ein starres G-ehäuse 31, welches von einem ebenfalls starren Gehäuse 32 getragen wird, das schwenkbar am 2apfen 14- der zur Verdrängereinheit gehörenden Radaufhängung gelagert ist. Die Verdrängereinheit 30 besitzt außerdem einen Kolben 33» der über eine Stange 34- und ein Kugelgelenk 35 nri-t dem oberen Lenker 13 der zugehörigen Radaufhängung in Verbindung steht. Der Spalt zwischen dem starren Gehäuse 31 und dem Kolben 33 wird durch einen kegeistumpfförmigen elastischen Rollbalg 36 begrenzt, der zusammen mit dem Gehäuse 31 die Verdrängerkammer 37 bildet. Die Kammer 37 ist mit einer Flüssigkeit gefüllt. Sie besitzt einen Auslaß 38, an den eine Verbindungsleitung angeschlossen werden kann, und zwar die Verbindungsleitung ^ im Falle der Vorderradaufhängung und die Verbindungsleitung 42 im Falle der Hinterradaufhängung.

Falls der Lenker 13 nach oben oder unten bewegt wird, folgei der angeschlossene Kolben 33 und die Verdrängereinheit ihm in entsprechender Weise. Hierbei wird entweder Flüssigkeit aus der Verdrängerkammer 37 austreten oder in diese zurückfließen.

Fig. 5 zeigt die Einzelheiten der am neuerungsgemäßen Fahr-Tggtell verwendeten Hvdrauliksamniler—Federn 40ϊ Jede Feder 40 besitzt ein starres G-ehäuse, welches von zwei gleichen Teilen 5° gebildet wird., die an den Enden fest mitein-

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ander verbunden sind. Jeder Teil 50 hat die Form einer hohlen, kegelstumpfartigen Trommel, in der ein ringförmiger Körper 51 aus Gummi angeordnet ist, der mit einer Bohrung ■versehen ist, in der ein topfartiges Element 52 sitzt. Im Boden eines der topfartigen Elements 52 ist eine Öffnung 55» die zu den Zweigleitungen 41a der Yorderradaufhängungen oder 43 der Hinterradaufhängungen führt. Das Innere der Federn, welches von den topfartigen Elementen 52 und den Gummikörpern 51 "begrenzt wird, st 11t eine Kammer variablen Volumens dar, die ebenso wie die Leitungen 41, 41 42, 43, 44 und 46 völlig mit einem hydraulischen Medium ausgefüllt ist.

Falls sich ein Vorderrad aufwärtsbewegt, wird die Flüssigke: aus der Verdrängereinheit 30 über die Leitungen 41 und 41a in das Innere der parallel geschalteten HydraulikoammlerFedern 40 überführt. Das einströmende Medium bewegt die beiden topfartigen Elemente 52 auseinander· Hierbei werden die Gummikörper 51 deformiert und dem Einströmen des Mediumi wird ein elastischer Widerstand entgegengesetzt. Aufgrund der konischen Form der topfartigen Elemente und des Gehäuses 50 werden die Gummikörper auf Druck und Scherung beansprucht. Die hydraulischen Systeme der Radaufhängungen de: beiden Vorderräder 1 und 2 auf jeder Seite des Fahrzeugs sii völlig unabhängig voneinander, so daß sich die Arbeitsweise der Aufhängung des Vorderrades 1 in keiner Weise auf die Arbeitsweise der Aufhängung für das Vorderrad 2 auswirkt.

Es kann zweckmäßig sein, Dämpfungsventile zur Steuerung der Strömung zwischen den vorderen Verdrängereinheiten und den ihnen zugeordneten Hydrauliksammler-Federn 40 vorzusehen, um eine Stoßdämpfung herbeizuführen.

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Die Verdrängereinheiten, welche zu den tandemartig angeordneten Hinterrädern 3 und 4 gehören, sind über die Leitung 42 direkt miteinander hydraulisch, verbunden. In ähnlicher 'lYeise sind die Verdrängereinheiten 30 für die Aufhängungen der Räder 5 und 6 angeordnet. Die Leitungen 42 stehen über die Abzweigungen 43 mit einer Batterie parallel geschalteter Hydrauliksammler-Federn 40 in Verbindung. Die Verdrängereinheiten 30 und die Federn 40 entsprechen in allen wesentlichen Einzelheiten den Verdrängereinheiten und Federn der Aufhängungen für die Vorderräder.

Die Arbeitsweise der Aufhangesysteme für die Hinterräder sol! zunächst für den Fall beschrieben werden, daß das Ventil 45 geschlossen ist und kein Medium durch die Leitungen 44 und 4i strömen kann. Zur Vereinfachung wird im folgenden das Aufhängesystem für die Räder 3 und 4 als System I und das identische Aufhängesystem für die Räder 5 und 6 als System II bezeichnet·

Wenn die beiden Räder 3 und 4 des Systems I gleichzeitig relativ zum Rahmen des Fchrzeugi. bewegt werden, wird Flüssig· keit aus den diesen Rädern zugeordneten Verdrängereinheiten 30 verdrängt. Die Folge ist, daß der Druck des Mediums im System I ansteigt und Hydraulikflüssigkeit in alle drei Hydrauliksammler-Federn 40 des Systems I eintritt. Dem anstieg des hydraulischen Drucks und dem hinströmen des Medium in die Federn 40 setzen die Gummikörper χ in den Federn 40 einen Widerstand entgegen. Falls indessen nur eines der Räder 3 und 4 angehoben wird, wird Flüssigkeit aus der Verdränger inheit δ es angehobenen Rades in die Verdrangereinhei überführt, die zu dem Rad gehört, welches nicht angehoben v/i und falls in der Gesamtheit des Systems I kein .anstieg des

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hydraulischen Druckes stattfindet, komaen die Federn 40 nicht zur .."irkung. Kleine Unregelmäßigkeiten der otraßenoberfläche werden folglich durch den austausch von flüssigkeit zwischen den Verdrängereinheit^n des ia^demradppSXes 3 und 4- aufgefangen. Nur größere Fahrbahnunebenheiten führen zu einem Anheften beider Räder. Palis das Fahrzeug um eine Ecke fährt und der .Rahmen versucht, eine Hollbewegung auszuführen, werden sich wiederum beide Räder relativ sum Rahmen nach oben bewegen. Die Folge ist ein ü-nsteigen des hydraulischen Druckes und ein Tätigwerden der Federbatterie.

Ahnliche Betrachtungen lassen sich für das System II anstellen, das zu den Hadern 5 und. 6 gehört, und es dürfte klar sein, daß bei geschlossenem Ventil 4-5, d.h. bei voneinander unabhängigen Systemen I und II, die Federn auf den einzelnen Seiten des Fahrzeugs ein Anschlagen und Schlingern des Fahrzeugs unterdrücken.

Es muß bei dieser Gelegenheit daran erinnert werden, daß die Anwendung einer Einzelradaufhängung für alle Räder des Fahrzeugs den Gebrauch eines Rahmens mit großer Torsionssteifigkeit voraussetzt und daß ein solcher torsionssteifer Hahmen eine verminderte ^uergelenkigkeit aufweist. Die Folge ist, daß bei einem Fahrzeug, welches Schwingbewegungen des Fahrzeugs um die Fahrzeuglängsachse einen hohen Widerstand entgegensetzt, ein Anheben der Vorderräder zu einem anheben der Hinterräder auf der gleichen Seite führen kann. Letztere kön nen daher von der Fahrbahn abgehoben werden= Iieuerungsgemäß lassen sich die angedeuteten Schwierigkeiten dadurch ausschalten, daß man Vorkehrungen trifft, die es gestatten, den Grad des von den Aufhängungen der angetriebenen Hinterräder abhängenden Widerstandes gegen Rollbewegurigen zu vermindern.

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Die Verminderung des Widerstandes gegen Rollbewegungen läßt sich durch öffnen des Ventils 45 erreichen. Bei geöffnetem Ventil kann ein Flüssigkeitsäustausch zwischen den durch die Leitungen 44 und 46 verbundenen Systemen I und II stattfinden. Palis die Systeme I und II miteinander verbunden sind, kommt es bei einer Aufwärtsbewegung beider Räder einer Seite nicht sofort zu einem Anstieg des hydraulischen Drucks und zu einem Tätigwerden der Federbatterie einer Seite, sondern es kann Flüssigkeit durch die Leitungen 44 und 46 in das Aufhängesystem der Hinterräder auf der anderen Fahrzeugseite strömen. Unter der Voraussetzung., daß nicht ein gleichzeitiger Anstieg des Drucks in beiden Systemen erfolgt wird keine der Federn 40 in Tätigkeit treten, und der Widerstand gegen Rollbewegungen ist spürbar kleiner als bei geschlossenem Ventil 45. Das Ventil 45 kann entweder von Hand oder durch Fernsteuerung vom Fahrer in der Fahrerkabine bedient werden. Normalerweise ist bei beladeaea Fahrzeug ein hoher Widerstand ^egen Rollbewegungen erminscht. In einem derartigen Fall wird man das Ventil 45 daher geschlossen halten. Ist das Fahrzeug dagegen unbeladen und passiert es ein Gelände, in dem eine Quergelenkigkeit sich als günstig erweist, wird man das Ventil 45 öffnen und einen geringeren Widerstand der Hinterradaufhängungen gegen Sollbewegungen herbeiführen .

Selbst wenn die Systeme I und II miteinander verbunden sind, ist es jedoch erforderlich, einen bestimmten Widerstand gegen Rollbewegungen beizubehalten. Man erreicht dies neuerungs— gemäß dadurch, daß man Verdrängereinheiten 50 verwendet, die progressiv arbeiten. Wird also das Rad einer Verdrähgereinheit aus einer vorgegebenen Lage angehoben, so muß die

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Verdrängereinheit progressiv ansteigende Flüssigkeitsvolumina pro Einheit der Sadver-lagenmgen verdrängen. Senkt sich dagegen ein Rad, so nimmt die Flüssigkeitsbewegung progressiv ab. Wie man dies erreicht, wird im folgenden erklärt:

Aus Fig. 4 ist erkennbar daß der Balg von einer Fläche 39 des Gehäuses 32 abrollen muß, welche sich zum Kolben 33 hin verjüngt, während der Durchmesser des Kolbens in der entgegengesetzten Richtung abnimmt. Diese Zusammenhänge sind schematisch in den Fig. 6 und 6a dargestellt.

Fig. 6 zeigt die Systeme I und II im Gleichgewicht. Die Räder des Systems I befinden sich gegenüber dem Rahmen F in der gleichen Höhe wie die Räder des Systems II. C versinnbildlicht die Leitungen 44 und 46, weiche bei geeigneter Betätigung des Ventils 45 die Systeme I und II auf den sich gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugs miteinander verbinde; Im in Fig. 6 dargestellten Fall ist die wirksame Fläche A der Bälge der Verdrängereinheiten des Systems I im wesentlichen gleich groß wie die wirksame Fläche B der Bälge der Verdrängereinheiten 30 des Systems H.

Falls die Räder des Systems I relativ zum Rahmen F nach oben bewegt werden, wird der Kolben 33 einer jeden Verdrängereinheit des Systems I ebenfalls angehoben und Flüssigkeit verdrängt. Die wirksame Fläche A₂ des Balges 36 wird dann größer sein als die Fläche A, und der Widerstand gegen die Last I steigt progressiv an. Sobald die verdrängte Flüssigkeit aus den Verdrängereinheiten 30 des Systems I über die Leitung C in die Verdrängereinheiten des Systems II gelangt, werden die Kolben dieser Verdrängereinheiten nach unten

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"bewegt. Bei der Abwärtsbewegung der Kolben in den Verdrängereinheiten des Systems II nimmt die v/irksame Fläche Bp progressiv ab, und auch der V/iderstand gegen die Last L sinkt progressiv. Das hydraulische System ist mithin bestrebt, aus dem in Fig.6a dargestellten Zustand in die Gleichgewichtslage gemäß Fig.6 zurückzukehren.

Fig.7 zeigt· graphisch das Volumen der aus der Verdrängereinheit verdrängten Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung.

Aus der vorstehenden Erörterung der Fig.6 und 6a geht hervor*. daß miteinander verbundene, progressiv wirkende Verdrängereinheiten bei Belastung eine Gleichgewichtslage anstreben. Dies gilt sowohl für den Fa]J., daß man die Verdrängereinheites 5<5 des Systems 1 und II in miteinander verbundenem Zustand betrachtet, als auch für den Fall der über die Leitungen 3-2 miteinander verbundenen Verdrängereinheiten der Tandemradsätze 3 und 4- oder 5 "und 6. Falls also das Ventil 4-5 die Systeme I und II voneinander trennt, sind die Verdräng·. Feinheiten 30, die zu eines» Tandemradsatz gehören, nach wie vor bestrebt, ihre Gleichgewichtslage einzunehmen..

Für zahlreiche Fälle kann es vorteilhaft sein, wenn es möglich ist, die Menge des hydraulischen Mediums in den Radauf he gungen der Hinterräder zu verändern. Falls der Flüssigkeitsdruck: in den hinteren Aufhängungen ansteigt, wird der Rahmen des Fahrzeugs relativ zu den Hadern angehoben. Sinkt der Flüssigkeitsdruck in den Aufhängungen ab, so bewegt sich der Rahmen gegenüber den Rädern abwärts. Um sicherzustellen, daß der Druck in den Systemen I und H gleich groß ist, sollte die Zufuhr oder Abfuhr des hydraulischen Mediums nur dann

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stattfinden, wenn das Ventil offen ist. Die Steuerung des hydraulischen !Drucks in den hinteren lufhängungssystemen kann durch eine übliche hydraulische Pumpe 60 erfolgen, die von der Antriebseinheit oder der iransmissionswelle des Fahrzeugs angetrieben wird. In Fig.l ist die; hydraulische Pumpe 60 scheiaatisch angedeutet; sie fördert über eine Leitung 61 Flüssigkeit aus einem Reservebehälter 62 in'die Kammer des Ventils 45· Sine Höhenverstellung ist mithin nur bei offenem Ventil 4-5 möglich.

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Claims

24. Juni 1968 48/12 879 D3 Gebrauchsmus t eranaeldung -der Firma W)UIROi: DEVELOIMEIiIS LIMITED The Hall, Bradford-on-Avon, Wiltshire, England S c h u t zansprüche

1. fahrgestell für Fahrzeuge mit vier oder mehreren Rädern, "bei dem den rädern am Fahrzeugrahmen gehaltene hydraulische Verdrängereinheit^n zugeordnet sind, die von Behältern mit mindestens teilweise elastischen Wänden gebildet werden und hydraulisch mit mindestens ei^ien als Hydrauliksammler ausgebildeten Federaggregat verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß sämtliche Räder (1,3,4; 2,5,6) auf einer Fahrzeugseite die gleiche Aufhängung haben, daß jede Aufhängung in an sich bekannter V/eise einen oberen und einen unteren am Rahmen schwenkbar gelagerten Lenker (13 bzw. 15) aufweist, daß die von ihren Schwenkachsen am Rahmen abgewandten Enden der Lenker über Kugelgelen-

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ke (17; 18) am oberen bzw. unteren Teil von lönigszapfenlagerungen (19) für äie Räder angreifen und die oberen Lenker (13) die Verdrängereinheiten (30) betätigen, daß jede Aufhängung außerdem mit zwei Führungsstangen (20,25) versehen ist, von denen die erste (2C) sich von einem mit Mitteln zum Einstellen der Lage der Königszapfenlagerung verbundenen Ausleger (21) nach innen erstreckt und von denen die zweite (25) zum Auffangen von in Fahrzeuglängsrichtung auftretenden Reaktionskräften dienende sich von der Königszapfenlagerung nach vorn erstreckt und mit einer elastischen Halterung (26) am Rahmen verbunden ist.

2. Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurdh gekennzeichnet, daLl bei den lenkbaren Rädern (1,2) die erste Fahrunjsstange (20) an ihrem inneren Ende mit einem Zahnstangenlenkgetriebe (22) verbunden ist.

3. Fahrgestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei den nicht lenkbaren Rädern '3 bis 6) die erste Führungsstange (20) an ihrem inneren Ende mit der Aufnahme für die Federung am Nahmen verbunden ist.

4. Fahrgestell nach Anspruch 1 oder UnteranSprüchen, dadurch gekennz eichnet , daß jede Verdrängereinheit (30) in einem Gehäuse (32) sitzt, das drehbar an einer Schwenkachse (14) gelagert ist, die auch den oberen Lenker (13) trägt, dessen Aufwärtsbewegungen auf die Verdrängereinheit einwirken und diese zu schwenken suchen-

5. Fahrgestell insbesondere nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen mit zwei oder mehr unabhängig voneinander

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aufgehängten lenkbaren Vorderrädern und zwei oder mehr unabhängig voneinander aufgehängten, nicht lenkbaren Hinterrädern, dadurch gekennzeichnet , daß der sich zwischen den Vorder- und Hinterrädern erstreckende Rahmen torsionssteif ist und ein erstes und ein zweites in gleicher Weise aufgebautes, hermetisch abgeschlossenes, mit einem Fluidua gefülltes Aufhänge sys tem trägt, von denen jeweils eines mit den Hinterrädern (3,4·) auf der einen und eines mit den Hinterrädern (5»6) auf der anderen Seite des Fahrzeugs verbunden ist, und daß zur Minderung des S Widerstandes des Rahmenhinterteils gegen Rollbewegungen Mittel zum Koppeln des ersten Systems mit dem zweiten und ausschließlich mit diesem vorgesehen sind, während die Aufhängesysteme für die Vorderräder (1,2) stets unabhängig voneinander bleiben.

6. Fahrgestell nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Hinterxaääuxhä&gung | ihre eigene Verdränge reinheit (30) aufweist und diese hy- §f draulisch mit mindestens einer als Hydrauliksammler (40) |j ausgebildeten Feder verbunden ist, daß zwischen dem Paar l| so gebildeter einander zugeordneter hydraulischer Systeme || eine Leitung (44,46) angeordnet ist, die ein Ventil (45) '' aufweist, mit dessen Hilfe die Systeme miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können.

7. Fahrgestell nach Anspruch 4 mit einem 'Tandemhinterradsatz, dadurch gekennzeichnet , daß jede Hinterrad- j aufhängung ihre eigene Verdrängereinheit (30) aufweist und die Verdrängereinheiten der Tandemräder auf einer Seite des Fahrzeugs hydraulisch miteinander und mit mindestens einer als Hydrauliksammler (40) ausgebildeten Feder verbunden

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sind, daß zwischen dem Paar so gebildeter, einander zugeordneter Systeme eine Leitung (44,46) angeordnet ist, die ;ein Ventil (45) aufweist, mit dessen Hilfe die Systeme miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können.

8. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1, 6 oder 7» dadurch gekennze^ chnet, daß die Verdrängereinheiten (30) progressiv wirken.

9. Fahrgestell nach einem der Ansprüche 1, 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet ₅ daß die Hydrauliksammler(40) auf Druck und Scherung beanspruchte Gummifedern (51) aufweisen.

9. Fahrgestell nach Anspr-uch 5» dadurch g e k e η η — zeichnet , daß jede einzelne Hinterradaufhängung ihre \ eigene Verdrängereinheit aufweist und diese hydraulisch mit =§ mindestens einer Hydrauliksammler-Gummifeder verbunden sind»

10. Fahrgestell nach Anspruch 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel (60,62) zur Erhöhung der Menge des in den Aufhänge systemen enthaltenen Fluidums vorhanden sind, die vorzugsweise nur bei geöffnetem Ventil (45) wirksam werden können.

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