DE1430899A1

DE1430899A1 - Abfederung von Fahrzeugraedern

Info

Publication number: DE1430899A1
Application number: DE19641430899
Authority: DE
Inventors: Winsen Dipl-Ing Friedrich Van
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1964-05-08
Filing date: 1964-05-08
Publication date: 1968-11-28
Also published as: US3447796A; GB1044650A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfederung von Fahrzeug— rädern, insbesondere solchen, die mittels Führungslenkern am Fahrzeugoberbau aufgehängt sind.

Jis sind Federungen mittels eines teleskopartig verlänger-Uiid verkürzbaren, aus Terdrängerkolben und'Zylinder besteilenden auf ein JDuftvolumen wirkenden hydraulischen Federbeines bekannt. Federbeine dieser art sind regelmäßig derart ausgebildet, daß bei Terkärsong derselben infolge einer äußeren !Craft eine Flüssigkeit aus den 1%/liuder verdrängt wird und hierbei das nach süßen abgeschlossene £uftvolumen durch Eom— pression unter erhöhten Druck setzt und da3 beim iiaciilassen der auf das Federbein wirkenden Kraft das sich entspannende Luftvolumen die Flüssigkeitssäule zurüokdr-j/tgt uad dadurch eine V7iederverlängerung dee Federbeines be?/irkt.

Die. 4nwendtmg eines solchen mit einem Laf tvolumen zusammenwirkenden hydraulischen Federbeines an einer Fahraeugfederung ist jedoch in vielen Fällen aus räumlichen v/ie auch aus wir— kungsiaäßigen Grründeii unvorteilhaft. Da das Imftvolumen beim" Äufwärtsfedern des 3ades zu. komprimieren ist, muß das Feder-

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bein in der ·Roh.esteilung des Rades eine verhältnismäßig groß· Wage aufweisen und sich erst .beim Aufwärtsfedern dea Hades verkürzen. Eine solche Anordnung verlangt jedooh eine entsprechende Bauhöhe, die vielfach nicht zur Verfügung steht bzw* vorteilhaft für andere Zwecke ausgenutzt werden sollte·'

Die Erfindung bezweckt eine Behebung dieser Fachteile und besteht im wesentlichen darin, daß zur Abfederung ein teleskopartig verlanger-^xund verkürsbares, aus Verdrängerkolben und Zylinder bestehendes, auf ein. üuftvolumen wirkendes hydraulisches Federbein vorgesehen Ist, das an einen bei der Federungsbewegung des Rades mitschwingenden Teil der Radaufhängung derart angeschlossen ist, daß beim Aufwärtsfedern des Rades der Verdrängerkolben. des Federbeines die Flüssigkeit im Dr'.tckhub aus dem Zylinderraum auf der Seite der Kolbenstange verdrängt und das Federbein sich hierbei teles— kopartig verlängert.

Durch die Erfindung ergibt sieh der Vorteil, daß das^ Federbein durch dieauftretenden Hauptfederkräfte beim Aufwärts— federn des' Rades nicht auf Druck und--Knickung/ sondern auf Zug beansprucht wird, obwohl sich das Federbein hierbei ' ■ teleskopartig verlängert. ■ . .-.-.

Vorzugsweise ist das Federbein zwischen zwei übereinander angeordiaeten, das Fahrzeugrad nacir Art eines 3-elenkviereckea führenden Fuhrungslenkern, vorteilhaft in eiwa diagona_:jLej?_ iage des Gcele^viereckes, angeordnet, indem es einerseits, z.S. mittels seiner Kolbenstange, am oberen Führungslenker

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and andererseits ι z.B. mittel» seines Zylinders, am Fahrzeagoßerbäa oder am unteren Führungelenker in der H-ähe des la— gergeienkee desselben angelenkt ist. HierdD_rch ergibt sich eine besonders vorteilhafte räomliche Anordnung. Das federbein ist zwischen den Lenkern innerhalb des Lenkerviereckes untergebracht und ragt nicht über den oberen lenker hinaas, wobei es sich erst mit dem Aufwärtsfedern des Rades entsprechend der Formänderung des Gelenkviereckes verlängert. Durch die am oberen Führungslenker beim Aafwärtsfedern des Rades angreifenden Zugkräfte des Federbeines werden gleich— zeitig die die !Führungslenker mit dem "äadträger oder Lenkzapfen des Rades verbindenden Gelenke in günstiger Yfeise beansprucht. Die hier übertragenen Kräfte belasten das obere Gelenk von oben her, so daß der volle ^uerschnitt einer Gelenkkugel für die Aufnahme dieser Kräfte ausgenützt werden kann·,Das Gelenk kann daher sehr einfach aasgebildet and verhältnismäßig klein bemessen sein. . . ,

Eine besonders vorteilhafte I₁JiOrdnong des Federbeines ergibt g sich ferner, wenn dieses an einen Führungslenker derart gelenkig angeschlossen ist, daß der Winkel zwischen der ,Achse des Federbeines and der: Terbindangsgeradenj welche daa' Gelenk zwischen Federbein and Lenker mit dem Gelenk zwischen. Lenker and Fahrzeagoberbaa verbindet, in der Mittellage des Rades,angefähr 9Q° 0.4^er (auf der Seite des .Federbeines).--klei-* f$0°--.-.ist* Hierdorch ergibt ..sich der Torteil,- daß ,beim

Aufwä$&&f edeüm« dßa, Rades aus .der Kitt ellage desselben - d ie -

i'eeLerung· in, erwfeiseiiter -'leise "suiiiristi-- --⁵'-¹- -"■■--- -'---r-''' :·:-■- -..■- ·■-:■ - ^:-■->■ '-■■-. ■'■■'--:- BÄt>-OHiGiNAL

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Eine für äie^: Anlenkung des -Federbeines sowie aäs Raumgründen vorteilhafte..Ausbildung- des oberen Fäliruiigsleiikers bestellt des v/eiteren, darin,, daß dieser in seinem mittleren, ζ or·" Anlenkung der Feder dien end enteil nacli unten durchgebogen ist* Hierdurch läßt sich in besonders· einfacher Weise ohne weiteres die vorerwähnte Winkellage-- des Federbeines zu. dem oberen Führ angs gelenk erreichen, und andererseits: wird dar oh den Führ angs lenk er aaeh beim Aufwärtsfedern des Rades oberhalb des Lenkers weniger Baam" in ansprach genommen..

In der Seichnang Ist ein Ausführ ungsbels.pl el der Erfindung sciiematlseii dargestellt.

Am iialimen 10 oder einem sonstigen 3?eil des Pährzeagober·— - ■ baaes Ist der^: antere ]?uhrangsienker ti: mittels eines gelenkes 12 and aex o^bere Itiiirangslenker %3 mittels eines

oder 12"

Lagergelenkes i 4" gelagert. Das Lager gelenk 14/kann Merkel zur Eiiistellong des- Denkers In an sieh bekannter Weise als entergelenk aasgebildet sein.

LiIt den Fahraiigslenlcern ti and 15 Ist i_;er· iiaäträgeö?· 15 tels: Kugelgelenke IS and 1? derart gelenkig verb and en·, der Äadträger 15 zusammen mit dem aof Ihm gelagert.es i£ao| e eine darah die Kugelgelenke i7 and 16 bestlmmtei fferai© g'in üblicher ¥else gelenli:t werden

■3ar ilbf ederorij des. llades; dient ein Federbein 18_t wesentlielien einea. Z-jlinder- \9 εεαά einen, iCoiben 20

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Kolbenstange 21 aufweist. JDer Zylinder 19 besteht aua swei zueinander konzentrischen Hülsen 22 und 25» ö.ie pausend ineinander gesteckt· sind und einen z.I3. ringförmigen dp alt 24 zwischen sich einschließen. Die beiden Hülsen 22 and 23 sind auf ein Gelenkstück 25 aufgesetzt, das mittels G-olenkes 26 am Rahmen in der ITähe des Iiagergelenkes 12 des unteren Führ ungs leakers gelenkig abgestützt ist. ITach oben hin sind die Hülsen 22 und 23 durch ein von der Kolbenstange 21 durchsetztes Deckelstück 27 abgeschlossen. Die Kolbenstange 21 ist ferner mit ihrem oberen Ende durch ein Gelenk 28 am ]pühr längslenker 13 angelenkte % und zwar derart, daß in der gezeichneten Hittellage der Winkel vO zwischen der Achse des Federbeines und der Verbindungs— geraden zwischen den Gelenken 23 und j4 etwa 90 oder kleiner als 90° ist. Der obere Führ iingslenk er 13 ist hierbei, wie aus der Zeichnung hervorgeht, leicht V-förmig nach unten durchgebogen, so daß die Kolbenstange 21 mittels des Gelenkes 28 unmittelbar am Lenker an^elenkt sein kann und oberhalb des Lenkers zusätzlicher Raum für andere Bauteile des !Fahrzeuges zur Verfügung steht.

Durch den Kolben 20 wird der Iniie.araum der inneren Hülse 22 in die beiden Zyllnderräume 29 cuid 30 unterteilt, wobei der 'Raum 29 beispielsweise auch mit Luft gefüllt bzw* mit der Außenatmosphäre in Terbindarr·; stehen kann. Der als Yerdrängerraum dienende Zylinderraum 30 auf der Seite der kolbenstange 21 ist durch eine bohrung 31 mit dem ringfürsiigen 3palt 24 zwischen den Hülsen 22 und 23 verbunden, der seinerseits über eine an— schlußbohrU113 32, eine Leitung 33 und ein Dämpfer- oder Drosselventil 34 mit einer Ka'arasr 35 verbunden ist. Durch eine

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Membrane 36 oder ein wirkungsmäßig ähnliches Element (z.B. Kolben od*dgl. ) kann der S¹IUssigkeitsdr Lick in der Kammer 35 auf ein Laftvolonieii 37 einwirken and dieses unter Kompression verkleinern ader unter Expansion vergrößern.

Beim Aofwärtsfedern des "Äades verlängert sioh das Federbein teleskopartig, Indem der Kolben 20 nach oben in Pfeilrichtung χ gezogen wird. Hierbei wird die flüssigkeit aas dem Zylinderrauia 30 über die Bohrung 31 > den zylindrischen Spalt 24 und die Leitung 35 in die Kammer 35 verdrängt, so daß das luft- ■ volumen 37 komprimiert, die Luftfeder also gespannt wird, die dadurch das 'Sad mit Bezag auf den Fahraeagoberbau. wieder abwärts zn drücken sucht.. Die Federkraft P am oberen G-elenk 17 · zwischen dem Führ längslenker 13 und dem .Radträger 15 belastet -b hierbei die G-elenkkagel des Gelenlces 17? z.B. unter Zwischenschaltung eines G-elenkfutters 17a, von oben her, so daß zur Aufnahme dieser Kraft P der volle ^aerschnitt. der G-elenkkagel 17 zu.r Terfügung steht. Der Lagerdrack pro Flächeneinheit kann dadurch verhältnismäßig niedrig gehalten werden.

Beim ÄLifwärtsfedern des Rades verkleinert sich der Winkel oL , was wirkangsmäßig einer Tergrößerung der Federweichheit entsprioiit» Am Ende des Federungshiibes kann in an sich bekannter #sise ein (nicht dargestellter) Gummipuffer od.dgl^vorgesehen, sein, um .eine progressiv schnell härter werdende Federung - so. erzielen» . . " ■

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Beim Abwärtsfedem des Rades wird die !Flüssigkeit unter dem Kompressionsdraclc des in der Kammer 37 eingeschlossenen Luft— •volumens wieder in den als Yerdrängerseite wirkenden Zjlinderraum 30 zurückgedrängt, wobei sicli der Kolben 20 im Zylinder abwärts bewegt· Die Ausfederung des liades v/ird hierbei durch einen G-ommlpuffer 38 begrenzt»

Gegebenenfalls kann auch der üaum 29 durch eine flüssigkeit gefüllt sein, die in einem unter Federdruck oder Laftdruck stehenden Au.fnehmer verdrängt wird. Der hierbei erzeugte Fe- ™ derdruck kann jedoch wesentlich geringer als der durch das Itoftvolomen 37 erzeugte Federdrick sein.

Der obere Führcmgslenker 13 kann gleichzeitig auch zum Anschloß: eines Stabilisators 39 in Form eines Torsionsstabes dienen» weleher z.3. in üagern 40 am Fahrζeugoberbau drehbar gelagert and mit seinen als Hebelarme ausgebildeten Snaen je anter Zwischenschaltung eines 2wischenlenkers oder Se— hänges 42 mi oberen Führungslenker 13 mittels G-eleixfces 43 g angeleniei ist·

Claims

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ο Abfederung von Fahrzeugrädern, insbesondere solchen, die mittels Führungsienker am Fahrzeugoberbau aufgehängt sind, dadurch gekennzeichnet* dr-ß zur Abfederung ein teleskopartig verlänger- und.verkürzbares, aus ¥erdrängerkolben und Zylinder.bestehendes, auf ein Luftvolumen wirkendes h3^rdra,ulischei: federbein vorgesehen ist, das an einen bei der Federuiigsbewegung des iiade-s mitschv/ingenden Teil der Radaufhängung derart angesohlos.seη ist, dai3 beim Aufwärtsfedern des liader/ der Yerdrän_i::erkolben des Federbeines ' die Flüssigkeit im "Qruckhub aus dem Zylinderraum auf der Seite der Kolbenstange verdrängt und das Federbein sieh hierbei teleskop^rxig verlängert»

2. ^federung nach Aris^i-uch Ί-, dadurch gekennzeichnet, daß das 'Federbein z\;i;jchen zv/ei übereinander angeordneten, dasi'ahrzeugrad nach ^rt eines G'elenlcviereckes führenden Pührun lenl-zern - vprzu-jsv.eice in etv.a diagonaler Lage zu diesen — angeordnet ist und einerseits, z.B. mittels seiner Kolbenstange, am oberen 5'äLrungslenker und andererseits, z.B. nittels. ceiriea Zylinders", am Fahrzeugoberbau oder am ui^tsren x'"-Llj,ruii2-GleE>er' in der iTäho des La_fcergelenkes dös-

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β .abfederung nach .Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federbein, an einen führung s lenker derart gelenkig angeschlossen ist, daß der winkel zci^cuen der ^ciase des Federbeines und der ITerbinclungsgeraden, weiche dis Gelenk zwischen I'ederboin und Lenker mit dein G-elenk zwischen Lenicer und Pahrzeugoberbau verbindet, in claz¹ ι '.±t be little dss iiades ungefähr 90° oder (auf der oeite uo.j Federbeines) kleiner als 90° ist. *

4. xvbfederuni; nach, ^.nspruch 2 und 5, t>it ^nlsi:]:uii£, dec Federbeines an einen oberen ^Llriraiigsle^kei*, dadurch goicenazeichnet, da;3 der obere i··ahrungelenker in ceinen mittleren, zur itnlenkuriö dar !feder dienenden i'eil nach unten durchgebogen ist.

5. Abfederung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennseichnet,

daS innerhalb+ der der Yorärärigerseite des Lclbens ^e_cen- ä

1 Oeinliegenden Kolbenseite des Zylinäero ein ^uiuni^ufi'or angeordnet ist, ,.-elcher beiti i*.b.:L,rt;jiedern des Laöeo Jen. Kolbenhub begrenzt.

6. itbfederun^· nach Anspruch 1 bis 5» dadurch ^ekerraijeichnet, daS der Zylinder im Viesentlicüeii von s-..ei konaentrinoh zueinander anö^urdneten Πύΐκοη ^it eir-eH s^altxürini^on, als Leitui:_ö xur die vordrängte Flüasiglceit dienenden upalt ZVthiuuen den liUl::en gebildet v-ird.

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7. Abfederung nach -Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den oberen Führungslenker in an sich bekannter Weise auch ein Stabilisator angeschlossen ist

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