DE1132007B - Abfederung der Raeder eines Fahrzeuges gegenueber dem Fahrzeugrahmen mittels Druckmittelfederkoerper fuer jedes Rad - Google Patents
Abfederung der Raeder eines Fahrzeuges gegenueber dem Fahrzeugrahmen mittels Druckmittelfederkoerper fuer jedes RadInfo
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- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
- B60G21/06—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected fluid
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- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
- B60G17/033—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means characterised by regulating means acting on more than one spring
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
D 30001 n/63c
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung der Räder eines Fahrzeuges gegenüber dem Fahrzeugrahmen
mittels Druckmittelfederkörper für jedes Rad, wobei die Drackmittelfederkörper jeder Fahrzeugseite
über einen zwischen ihnen angeordneten Druckmittelübertragungskörper in Wechselbeziehung zueinander
stehen.
Während bei den bekannten Abfederungen dieser Art die in Wechselbeziehung zueinander stehenden
Druckübertragungsflächen stets gleichbleiben, ist nach der Erfindung der Druckübertragungskörper von
zwei miteinander gekuppelten Druckmittelfederkörpern gebildet, die so gestaltet sind, daß ihre wirksame
Druckfläche bei Druckanstieg des Druckmittelfluides zunimmt. Zweckmäßig sind die als Druckübertragungskörper
dienenden Druckmittelfederkörper aus je einem Druckmittelzylinder mit frei darin verschiebbaren
Kolben gebildet, wobei die Kolben die Form von Kegelstümpfen haben und mit dem zugeordneten
Zylinder durch eine die beiden Teile miteinander verbindende Membran gekuppelt sind, die sich bei
der gegenseitigen Verschiebung der Teile auf dem Kegelstumpfmantel bzw. der Innenwand des betreffenden
Zylinders abwälzt, und wobei ferner die beiden Kolben fest miteinander verbunden sind.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß sich die wirksamen Flächen der Druckübertragungskörper
nach einer linearen Funktion ändern. Es ergibt sich somit eine Stoßdämpfung, die mit den bekannten Ausbildungen
nicht erreicht werden kann, und es werden die Fahreigenschaften eines mit der neuen Abfederung
versehenen Fahrzeuges beim Überrollen von Fahrbahnerhöhungen oder -Vertiefungen wesentlich verbessert.
Die Erfindung ist an Hand des in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 das Schaubild eines Fahrgestells mit der neuen Abfederung und
Fig. 2 einen Achsenschnitt durch eines der Druckübertragungsglieder in größerem Maßstab.
Die Räder la, 2 a, 3a, 4a des Fahrzeuges sind durch Luftfedern 1, 2, 3, 4 abgefedert, die zwischen
den Längsträgern 9 des Fahrgestells und den die Räder tragenden Pendelarmen 5, 6, 7, 8, die an den
Längsträgern 9 angelenkt sind, angeordnet sind.
Jede Luftfeder besteht aus einem an dem betreffenden Längsträger 9 befestigten BecherlO und einem
frei in diesen einschiebbaxen Kolben 11, der von dem betreffenden Pendelarm getragen ist und einer
schmiegsamen Ringmanschette 12, deren Außenrand am BecherlO und deren Innenrand am Kolben ll
befestigt ist.
Abfederung der Räder eines Fahrzeuges gegenüber dem Fahrzeugrahmen mittels Druckmittelfederkörper für jedes Rad
Anmelder:
Dunlop Rubber Company Limited, London
Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt, Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42
Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 15. Februar 1958 (Nr. 4998)
Raymond John Davies und John Turnbull, Coventry, Warwickshire (Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden
Die vorderen Pendelarme 5, 6 sind mit den rückwärtigen Enden an den Längsträgern 9 angelenkt und
tragen an den nach vorn gerichteten Enden die Vorderachse 13, während die hinteren Pendelarme 7, 8
mit den vorderen Enden an den Längsträgern angelenkt sind und an den hinteren Enden die Hinterachse
14 aufnehmen. Die die Hinterachse abstützenden Luftfedern 3, 4 sind auf Stützböcken 15 der Pendelarme
7, 8 angeordnet.
Jeder Längsträger 9 nimmt etwa in der Mitte zwischen den Vorderrädern la, la und den Hinterrädern
3 a, 4 a je ein Druckübertragungsglied 16, 17 bzw. 16 a, 17 a auf, die ebenfalls als Luftfedern ausgebildet
sind und gleichachsig hintereinanderhegen. Jedes dieser Druckübertragungsglieder besteht aus
einer Grundplatte 18, die von dem freien Schenkel eines Lagerwinkels 19 des Längsträgers aufgenommen
sind, und einem von der Grundplatte 18 getragenen Zylinder 20, der mit der Grundplatte 18 einen Becher
bildet. Zwischen einem Endflansch des Zylinders 20 und einem Klemmring 22 ist der Außenrand einer
Ringscheibenmembran 21 eingespannt. Der Klemmring 22 ist durch Schraubbolzen 23 an dem Flanschrand
des Zylinders 20 gehalten.
Der Innenrand der Membran. 21 ist zwischen der Stirnfläche eines frei in den Becher 18, 20 einschieb-
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baren Kolbens 25 und einer Klemmplatte 24 eingespannt, die an der Stirnfläche durch Muttern 23' gehalten
ist. Der Kolben 25 hat die Form eines sich nach dem Becher 18, 20 hin verjüngenden Kegelstumpfkörpers.
Die beiden achsgleich angeordneten Kolben 25 sitzen an den beiden Stirnflächen eines sie
verbindenden Kuppelstücks 27.
Die von den Luftfedern 18, 20 gebildeten Druckübertragungsglieder 16, 17 bzw. 16 a, 17 a sind durch
Leitungen 28, 29 bzw. 28 a, 29 a an die Druckräume der zugeordneten Luftfedern 1, 4 bzw. 2, 3 angeschlossen.
Die Klemmringe 22 für die Membran 21 sind mit gegen die Kolben 25 vorgezogenen Zylinderleitflächen
30 versehen.
Die Anordnung ist so getroffen, daß die Umkehr der Membranen 21 in dem Bereich zwischen den Zylinderleitflächen
30 und den in diese eindringenden Kolben 25 liegt, wobei in jeder Stellung der Teile 30,
25 zueinander der jeweilige Mittelpunkt des Umkehrradius auf einer KegelmantelHnie a-a bzw. b-b nach
der Fig. 2 liegt, die der Neigung des Kegelstumpfkolbens 25 folgt.
Die mittlere wirksame Fläche jeder Membran ist proportional dem mittleren, wirksamen Umkehrdurchmesser.
In der Stellung nach der Fig. 2 ist der Abstand der beiden Krümmungsmittelpunkte 21a,
21 b voneinander gleich und die wirksamen Flächen beider Membranen 21 sind daher ebenfalls einander
gleich.
Beim Verschieben des Kuppelgliedes 27 in der einen oder anderen Richtung wird die wirksame
Fläche derjenigen Membran vergrößert, deren Umkehrscheitel sich von dem Druckmittelraum wegbewegt,
so daß sich der Durchmesser 21 a, 21 b vergrößert. Dadurch wird aber der jeweils andere Kolben
25 weiter in den Zylinder 18, 20 eingeschoben, so daß der Umkehrscheitel dieser Membran in Richtung auf
die betreffende Grundplatte zurückgedrängt wird. Der Durchmesser 21 a, 21 b wird auf dieser Seite des
Aggregats kleiner, so daß auch die wirksame Fläche dieser Membran kleiner wird.
Da der Mittelpunkt des Umkehrradius der Membranen auf der Mantellinie eines Kegels wandert, ist
die Änderung in der wirksamen Fläche der Membran bei dieser Wanderung eine Funktion der linearen Bewegung
der Kegelkolben 25.
Bei einem Druckanstieg etwa in dem Federkörper 16 (Fig. 1) wird der Kegelkolben 25 dieses Federkörpers
aus dem Becher 18, 20 verdrängt, wodurch die wirksame Fläche der zwischen diesen Teilen eingespannten
Membran vergrößert und gleichzeitig der Kolben des Gegenfederkorpers 17 in den zugeordneten
Becher hineingeschoben und hierdurch die wirksame Fläche dieser Membran verkleinert wird.
Bei stehendem, unbelastetem Fahrzeug befindet sich das Federsystem jeder Seite im Gleichgewicht, wobei
das Produkt aus dem Druck in den vorderen Luftfedern 1, 2 und der wirksamen Fläche der diesen Luftfedern
1, 2 zugeordneten Übertragungsfederkörpern 16, 16 a gleich ist dem Produkt aus dem Druck in den
hinteren Luftfedern 3, 4 und der wirksamen Fläche der diesen Luftfedern 3,4 zugeordneten Übertragungsfedern 17 a, 17.
Die erfindungsgemäße Ausbildung arbeitet wie folgt:
Bei einem beladenen und in Fahrt befindlichen Fahrzeug wird beim Auftreffen eines der Vorderräder
la, 2a auf eine Straßenflächenerhöhung das betreffende Vorderrad gegenüber dem Fahrzeugrahmen
angehoben, so daß der Kolben 11 der betroffenen vorderen Luftfeder 1 oder 2 in den zugeordneten
BecherlO gedrückt wird. Der Druck des Übertragungsmittels in dem betreffenden BecherlO und in
dem an diesen angeschlossenen Übertragungsfederkörper 16 bzw. 16 a steigt an, so daß der Rahmen des
Fahrzeuges die Neigung hat, sich über dem betreffenden Rad ebenfalls anzuheben. Da aber die Steigerung
ίο des Druckes in dem betreffenden vorderen Federkörper 1 bzw. 2 über die Leitungen 28 bzw. 28 a auf den
angeschlossenen Übertragungsfederkörper 16 bzw. 16 a weitergegeben wird, wird die wirksame Fläche
der Membran 21 in diesem Federkörper 16 bzw. 16 a vergrößert und der Kolben 25 dieses Federkörpers
wird ausgeschoben.
Dadurch wird über das Kuppelglied 27 der Kolben 25 des jeweils hinteren Übertragungsfederkörpers 17
bzw. 17 a in den zugeordneten Becher 18, 20 eingeschoben und dadurch die wirksame Fläche der Membran
dieses Übertragungsfederkörpers verringert. Damit ist aber eine Drucksteigerung in dem jeweils betroffenen
hinteren Federkörper 4 bzw. 3 verbunden, wobei diese Drucksteigerung erst aufhört, wenn das
Produkt aus dem Druck in dem jeweils hinteren Federkörper 4 bzw. 3 und der wirksamen Fläche der
Membran des zugeordneten Druckübertragungskörpers 17 bzw. 17a gleich ist dem Produkt des Druckes
in dem jeweils in Anspruch genommenen vorderen Federkörper 1,2 und der wirksamen Fläche der Membran
21 des jeweils nachgeordneten Übertragungsgliedes 16 bzw. 16a.
Das betreffende Hinterrad 4a, 3 a rollt dabei noch auf der Fahrbahn und hat das dem zugeordneten Vorderrad
beeinflussende Hindernis noch nicht erreicht. Es wird also durch die Drucksteigerung in dem das
Hinterrad abfedernden System der Fahrzeugrahmen über diesem Hinterrad angehoben, so daß das Hinterrad
ohne Nickbewegung des Fahrzeuges über das Hindernis fahren kann.
Durch die neue Ausbildung wird somit die dem Fahrzeug eigene Neigung zu Nickbewegungen beim
Überfahren von Weflungen in der Fahrbahn weitgehend ausgeglichen.
Jede Mehrbelastung der Federkörper der Vorderräder oder Hinterräder wird durch Gegenbelastung des jeweils zugeordneten Hinter- oder Vorderrades aufgefangen und ausgeglichen, wobei es gleichgültig ist, ob die Luftfedern der Vorderräder auf den gleichen oder einen anderen Druck als die Luftfedern der Hinterräder eingestellt sind.
Jede Mehrbelastung der Federkörper der Vorderräder oder Hinterräder wird durch Gegenbelastung des jeweils zugeordneten Hinter- oder Vorderrades aufgefangen und ausgeglichen, wobei es gleichgültig ist, ob die Luftfedern der Vorderräder auf den gleichen oder einen anderen Druck als die Luftfedern der Hinterräder eingestellt sind.
Dabei wirken die Luftfederglieder über die Übertragungsglieder gleichsam als Stoßdämpfer. So werden
bei zusätzlicher Belastung etwa der Federkörper 1 und 4 deren Kolben 11 in die Becher 10 um den gleichen
Betrag eingeschoben, so daß in jedem Federkörper 1, 4 und in den jeweils angeschlossenen Übertragungskörper
16, 17 der gleiche Druckanstieg eintritt. Damit tritt aber kaum eine merkliche Bewegung
in der Lage der Kolben 25 der Übertragungskörper 16, 17 ein, wodurch die Laufräder la, 4a zur Haftung
an der Fahrbahn gezwungen sind.
Die Übertragungskörper 16,16 a bzw. 17, 17 a können auch durch Federrohre mit wellenförmigem Verlauf
der Wandung ersetzt sein, wie auch an Stelle der Federkörper 1, 2, 3, 4 andere, sonst bekannte Ausbildungen
von Luft- oder Druckmittelfedern verwendet werden können.
1
Die Druckmittelfüllung jedes einzelnen Federkörpers kann dabei einzeln eingeregelt und durch sonst
bekannte Anzeigeglieder überwacht werden. Auch kann als Druckmittel an Stelle von Luft oder Gas
eine Flüssigkeit verwendet werden, wie es auch möglieh ist, die Hauptabfederungen der Räder unter
einen Flüssigkeitsdruck und die Abfederung der Druckübertragungsmittel unter einen Gasdruck oder
umgekehrt zu stellen.
Es kommt auch nicht auf die Lage und Anordnung der miteinander zusammenwirkenden Druckübertragungsglieder
an, für deren Wirksamkeit nur Voraussetzung ist, daß sie eine gegenseitige Beeinflussung
der angeschlossenen Federkörper bewirken.
Claims (2)
1. Abfederung der Räder eines Fahrzeuges gegenüber dem Fahrzeugrahmen mittels Druckmittelfederkörper
für jedes Rad, wobei die Druckmittelfederkörper jeder Fahrzeugseite über einen
zwischen ihnen angeordneten Druckmittelübertragungskörper in Wechselbeziehung zueinander
stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck-
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Übertragungskörper von zwei miteinander gekuppelten Druckmittelfederkörpern (16,17) gebildet
ist und diese so gestaltet sind, daß ihre wirksame Druckfläche bei Druckanstieg des
Druckmittelfluides zunimmt.
2. Abfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Druckübertragungskörper
dienenden Druckmittelfederkörper (16,17) aus je einem Druckmittelzylinder (20) mit frei
darin verschiebbaren Kolben (25) bestehen, wobei die Kolben (25) nach einem Kegelstumpf ausgebildet
und mit dem zugeordneten Zylinder (20) durch eine die beiden Teile verbindende Membran
(21) gekuppelt sind, die sich bei der gegenseitigen Verschiebung auf dem Kegelstumpfmantel bzw.
der Innenwand des Zylinders (20) abwälzt, und die beiden Kolben (25) fest miteinander verbunden
sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 804 513, 837 551, 881054, 1006 275;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1729 516.
Deutsche Patentschriften Nr. 804 513, 837 551, 881054, 1006 275;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1729 516.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
© 209 610/239 6.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Country Status (4)
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