DE69000853T2

DE69000853T2 - Semi-aktive aufhaengungsvorrichtung und mit dieser vorrichtung ausgestattetes kraftfahrzeug.

Info

Publication number: DE69000853T2
Application number: DE1990600853
Authority: DE
Inventors: Henri Lachaize
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1989-05-18
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2010-05-17
Also published as: DE69000853D1; FR2647063A1; EP0398804B1; EP0398804A1; FR2647063B1

Description

Die vorliegende Erfindung hat im wesentlichen eine halbwirkende Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand.
Sie ist ebenfalls auf ein mit dieser Vorrichtung ausgerüstetes Fahrzeug irgendwelcher Bauart gerichtet.
Man kennt bereits eine halbwirkende Aufhängungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die im wesentlichen einen jedem der Räder des Fahrzeugs zugeordneten und zwischen einem Radarm und dem Fahrzeugkasten zwischengefügten hydraulischen Kraftzyl inder umfasst. Eine derartige dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Vorrichtung ist in EP-A-0 035 230 beschrieben. Eine andere halbwirkende hydropneumatische Aufhängungsvorrichtung ist in der eine Priorität vom 12. Januar 1988 inanspruchnehmende, am 23 August 1989 offengelegte und den Anmelderinen gehörende europäische Patentanmeldung EP-A-0 328 840 beschrieben.
Bei dieser Vorrichtung sind die beiden Räder der Vorderachse und eines der Räder der Hinterachse jeweils mit einem mit einer Druckquelle, einem Behälter und dem jeder dieser drei Räder zugeordneten hydraulischen Kraftzylinder verbundenen Hohenentzerrer ausgerüstet, während das vierte Rad mit einem durch die Drücke der vier hydraulischen Kraftzylinder der Aufhängung gesteuerten Schieberverteiler ausgestattet ist.
Schliesslich ist bei dieser Vorrichtung jeder den Rädern zugeordnete hydraulische Kraftzylinder mit einem hydropneumatischen Membranakkumulator verbunden.
Wegen insbesondere des Vorhandenseins der mit dem Kraftzylinder jedes Rades verbundenen Aufhängungsakkumulatoren verschafft diese Vorrichtung dem Fahrzeug eine Aufhängung, die trotz ihrer zahlreichen Vorteile, nicht alle Gebraucher zu befriedigen vermag.
Deshalb hat die vorliegende Erfindung zum Ziel, als Abwandlung eine die Vorteile der Aufhängungen mit festen Federn aufweisende halbwirkende hydromechanische Aufhängung vorzuschlagen.
Zu diesem Zweck hat die Erfindung eine halbwirkende Aufhängungsvorrichtung der Bauart gemäss Anspruch 1 für ein Kraftfahrzeug zum Gegenstand.
Gemäss einem bevorzugten Merkmal dieser Vorrichtung ist jeder vorgenannte hydraulische Kraftzylinder in dem Wagenkasten befestigt, während eines der Enden des bzw. der vorgenannten mechanischen Mittels bzw. Feder durch den Kolben überdeckt ist und das andere Ende an dem vorgenannten Radarm angekoppelt ist oder umgekehrt, der Kraftzylinderkörper an dem Radarm angekoppelt ist und das mechanische Mittel bzw. die Feder durch eines ihrer Enden mit dem Fahrzeugkasten fest verbunden ist.
Diese Vorrichtung ist vorzugsweise weiter durch wenigstens einen jeder Wendelfeder zugeordneten hydraulischen Stossdämpfer gekennzeichnet, indem er entweder in diese Feder eingesetzt oder in paralleler Weise zwischen dem Radarm und dem Wagenkasten angeordnet ist.
Man wird hier noch genauer andeuten, dass jeder vorgenannte Höhenentzerrer vorzugsweise unmittelbar mit der Kammer jedes hydraulischen Kraftzylinders bzw. Unterlageklotzes, der ihm zugeordnet ist, verbunden ist.
Gemäss einem anderen bevorzugten Merkmal dieser Vorrichtung weist der Verteiler vier jeweils unmittelbar mit der zwischen dem Kasten und den vorgenannten Federn gefügten Kammer der vier hydraulischen Kraftzylinder bzw. Unterlageklötze verbundene Druckzufuhren auf.
Gemäss einer Abwandlung kann man anstatt der Wendelfedern zwischen dem Kolben des jedem Rad zugeordneten hydraulischen Kraftzylinders und dem Fahrzeugkasten angeordnete Blattfedern verwenden.
Man versteht also bereits, dass die durch die Wendel-bzw. Blattfedern gebildeten festen elastischen und vorzugsweise metallischen Mittel augenblicklich ansprechen werden, um die auf die Aufhängung übertragenen Stösse bzw. Schwingungen aufzunehmen, wenn das Fahrzeug z.B. kleine Hindernisse auf einer Strasse überfährt, wobei die besagten Federn sich dann an dem in dem Kraftzylinder enthaltenden hydraulischen Fluidvolumen abstützen werden, welcher Kraftzylinder die Rolle eines hydraulischen Unterlageklotzes spielt, wobei es sich selbstverständlich um einen hydraulischen Unterlageklotz mit veränderlichem Volumen handelt, wegen der Tatsache, dass dieser die senkrechten Ausschläge bzw. Verschiebungen der Elemente der Aufhängung ausgleichen wird, wenn diese Elemente in dauerhafter Weise auf Entspannung bzw. Zusammendrücken beaufschlagt werden, z.B. wenn das Fahrzeug einer Kurve, einem Stampfen, einer Rollbewegung, einer Beschleunigung oder einem Bremsen unterworfen wird oder noch wenn das Fahrzeug beträchtlich beladen ist.
In anderen Worten wird die hydromechanische Aufhängungsvorrichtung gemäss dieser Erfindung sämtliche Bewegungen bzw. Ausschläge der Aufhängung in Abhängigkeit der Fahrtlage des Fahrzeugs wirksam berücksichtigen und aufnehmen können.
Aber weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden besser in der ausführlichen Beschreibung, die folgt und sich auf die beigefügten nur beispielsweise angegebenen Zeichnungen bezieht, erscheinen und in welchen :
- die Figur 1 eine sehr schematische schaubildliche Ansicht der Aufhängungsvorrichtung gemäss dieser Erfindung ist; und
- die Figur 2 eine Ansicht im Schnitt eines einem der Räder des Fahrzeugs zugeordneten und durch die Drücke der vier jeweils den vier Rädern zugeordneten hydraulischen Kraftzylinder bzw. Unterlageklötze gesteuerten Schieberverteilers ist.
Bezugnehmend auf die Figur 1 sieht man die vier Räder eines Fahrzeugs und zwar das linke Vorderrad A&sub1; , das rechte Vorderrad A&sub2; , das linke Hinterrad A&sub3; und das rechte Hinterrad A&sub4; , sowie die den vier Rädern zugeordneten und jeweils mit V&sub1;, V&sub2;, V&sub2; und V&sub4; bezeichneten hydraulische Unterlageklötze bildenden Kraftzylinder.
Die hydraulischen Kraftzylinder bzw. Unterlageklötze sind in allgemeiner Weise zwischen einem Radarm B und dem Fahrzeugkasten C gefügt.
Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Vorderräder A&sub1;, A&sub2; sowie das linke Hinterrad A&sub3; jeweils mit einem jeweils mit H&sub1;, H&sub2; und H&sub3; bezeichneten Höhenentzerrer ausgerüstet, wobei diese drei Höhenentzerrer fähig sind, das Olvolumen des entsprechenden Kraftzylinders in Abhängigkeit der Ausschläge der Räder derart zu verändern, um den Wagenkasten in konstanter Höhe gegenüber dem Boden zu halten.
Wie man es gut auf der Figur 1 sieht, ist jeder unabhängige Höhenentzerrer H&sub1;, H&sub2; und H&sub3; mit einer Druckquelle S, mit einem Behälter D&sub1;, D&sub2; und D&sub3; und mit dem hydraulischen Kraftzylinder bzw. Unterlageklotz, dem er zugeordnet ist, verbunden.
Das vierte Rad A&sub4; des Fahrzeugs ist mit einem auf der Figur 2 gut sichtbaren Schieberverteiler 10 ausgestattet, der durch die Drücke der vier hydraulischen Unterlageklötze V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; und V&sub4; gesteuert wird und der mit dem Kraftzylinder des Rads A&sub4; hydraulisch verbunden ist. Dieser Verteiler ist derart angeordnet, dass der Unterschied der Kräfte am Boden der beiden Räder einer Radachse mit dem Unterschied der Kräfte am Boden der beiden Räder der anderen Radachse proportional ist.
Gemäss einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist ein mechanisches und elastisches und vorzugsweise metallisches Mittel R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4; jeweils in den vier hydraulischen Kraftzylindern bzw. Unterlageklötzen V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; und V&sub4; eingegliedert.
In genauerer Weise ist jedes der Enden jeder Feder R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; , wie man es gut auf der Figur 1 sieht, an einem Aufhängungsarm B angekoppelt, wie bei 1 gezeigt, während das andere Ende jeder Feder durch ein einen in dem Körper 3 der Kraftzylinder V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;, V&sub4; gleitbar angeordneten Kolben 2 bildendes Element abgedeckt ist, wobei der Körper 3 an dem Kasten C befestigt ist. Man wird hier bemerken, dass das elastische Mittel durch eine zwischen dem Kolben des Kraftzylinders und dem Kasten angeordnete Blattfeder gebildet werden kann, wobei das Blatt dann die Rolle eines Armes spielt.
Jeder Höhenentzerrer H&sub1;, H&sub2; , H&sub3; ist durch eine Leitung 4 mit der Kammer seines zugeordneten hydraulischen Kraftzylinders V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; unmittelbar verbunden.
Die Kammer 5 der Kraftzylinder V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; und V&sub4; enthält selbstverständlich ein gewisses hydraulisches Fluidvolumen, das veränderlich ist und das die Rolle eines Unterlageklotzes gegenüber der Feder R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4; spielt, wie man es ferner erläutern wird, wobei dieser Unterlageklotz zwischen dem Kasten C und der besagten Feder eingefügt ist.
Jeder Feder ist ein hydraulischer Stossdämpfer, der nicht auf der Figur 1 dargestellt ist, zugeordnet. Dieser hydraulische Stossdämpfer kann in jede Feder R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; einverleibt oder in paralleler Weise zwischen einem Radarm B und dem Kasten C angeordnet werden.
Man versteht also aus dem Vorangehenden, dass die den Armen B der Aufhängung verliehenen Schwingungen bzw. Ausschläge, wenn das Fahrzeug auf einer Strasse in schlechtem Zustand fährt, augenblicklich durch die Federn R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; aufgenommen werden, welche sich über das Element 2 an dem durch das in der Kammer 5 der Kraftzylinder V&sub1;, V&sub2;, V&sub3; und V&sub4; enthaltene hydraulische Fluidvolumen gebildeten hydraulischen Unterlageklotz abstützen.
Aber wie vorangehend erläutert, bilden diese Kraftzylinder hydraulische Unterlageklötze mit veränderlichem Volumen, welche alle mit dem Verteiler 10 verbunden sind, der an die Quelle S durch eine Leitung 11 angeschlossen ist und der jetzt im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figur 2 beschrieben wird.
Dieser Verteiler 10 wird durch einen Körper 10a gebildet, in welchem ein Schieber 12 gleitet, der derart angeordnet ist, dass eine Zunahme des Druckes des hydraulischen Unterlageklotzes, welchem er zugeordnet ist, ihn in der Richtung einer Rückführung zum Gleichgewicht hin verschiebt.
Der Schieber 12 weist zwei jeweils eine ringförmige Kammer 13, 14 und eine Endkammer 15, 16 begrenzende symmetrische Enden auf. Jede ringförmige Kammer 13, 14 ist von der Endkammer 15, 16 durch eine mit statischen Dichtungen 18 und mit dynamischen Dichtungen 19 versehene dichte Trennwand 17 getrennt, wobei das Ganze durch Unterlegscheiben 20 zusammengehalten und durch Bolzen 21 angedrückt wird.
Die vier Druckzufuhren 26, 29, 32, 34 zum Verteiler 10 werden durch Stossdämpfer 22 (von denen ein einziger auf der Figur 2 dargestellt ist) gebremst, welche sich aus einem Stapel von durch Abstandszwischenstücke 24 getrennten dünnen Unterlegscheiben 23 zusammensetzt, wobei das Ganze durch eine Schraube 25 eingespannt wird.
Bei Betrachtung der Figuren 1 und 2 sieht man, dass der dem rechten Hinterrad A&sub4; zugeordnete hydraulische Unterlageklotz V&sub4; und in genauerer Weise seine Kammer 5 mit der Druckzufuhr 26 des Verteilers 10 durch eine Leitung 27 verbunden ist, welche selber durch eine Abzweigleitung 28 an dem Verteiler 10 angeschlossen ist. Die Druckzufuhr 26 steht mit der Endkammer 15 in Verbindung.
Der dem linken Vorderrad A&sub1; zugeordnete hydraulische Unterlageklotz V&sub1; und in genauerer Weise seine Kammer 5 steht mit der Druckzufuhr 29 in dem Verteiler 10 durch eine Leitung 30 in Verbindung, wobei die besagte Druckzufuhr mit der ringförmigen Kammer 13 in Verbindung steht.
Der dem rechten Vorderrad A&sub2; zugeordnete hydraulische Unterlageklotz V&sub2; steht durch seine Kammer 5 über eine Leitung 31 mit der in dem Verteiler 10 gebildeten und selber mit der ringförmigen Kammer 14 in Verbindung stehenden Druckzufuhr 32 in Verbindung. Schliesslich steht der dem linken Hinterrad A&sub3; zugeordnete hydraulische Unterlageklotz V&sub3; durch seine Kammer 5 über eine Leitung 33 mit der in dem Körper 10a des Verteilers 10 gebildeten und selber mit der Endkammer 16 in Verbindung stehenden Druckzufuhr 34 in Verbindung.
Auf der Figur 2 hat man noch eine in dem Körper des Verteilers 10 gebildete und mit der Druckquelle S über die Leitung 11 in Verbindung stehende Bohrung und bei 36 eine andere in dem Körper des Verteilers gebildete und über eine Leitung 37 mit einem ein Sammelgefäss 38 bildenden Behälter (siehe Figur 1) in Verbindung stehende Bohrung gezeigt.
Wie man es gut auf der Figur 2 sieht, weist der Schieber 12 an seinen beiden Enden, symmetrische Schultern 12a auf, die auf jeder Seite einerseits die mit den hydraulischen Unterlageklötzen V&sub1;, V&sub2; der Vorderradachse verbundenen ringförmigen Kammern 13, 14 und andererseits die jeweils und in diagonaler Weise mit den hydraulischen Unterlageklötzen V&sub4; und V&sub3; der Hinterradachse verbundenen Endkammern 15, 16 abgrenzen.
Man wird die Endquerschnitte und die Zwischenquerschnitt Σ des Schiebers des Verteilers 10, sowie die Querschnitte S&sub1; und S&sub2; der Unterlageklötze der vorderen und hinteren Radachse derart bestimmen, dass der Unterschied der Kräfte der Räder einer Radachse am Boden proportional mit dem Unterschied der Kräfte der Räder der anderen Radachse am Boden ist, wobei der Proportionalitätskoeffizient gleich :
ist.
Demzufolge hat man erfindungsgemäss eine halbwirkende hydromechanische Aufhängungsvorrichtung verwirklicht, die jeweils jedem Rad eines Fahrzeugs zugeordnete hydraulische Unterlageklötze aufweist, die jeweils zwischen dem Kasten dieses Fahrzeugs und einer Feder, die selber an einem Radarm angekoppelt ist, gefügt sind, um die Aufhängung, die fähig sein wird, diejenigen Beanspruchungen, denen sie unterworfen werden wird, wirksam aufzunehmen, einigermassen zu versteifen, wobei kurzeitige Beanspruchungen verhältnismässig schwacher Amplitude augenblicklich durch die sich an den hydraulischen Unterlageklötzen abstützenden Federn aufgenommen werden und die Beanspruchungen verhältnismässig langer Dauer und starker Amplitude durch die Veränderung des Fluidvolumens in den hydraulischen Unterlageklötzen aufgenommen werden.
Die Erfindung ist selbstverständlich keineswegs auf die beschriebene und veranschaulichte Ausführungsform, die nur beispielsweise angegeben worden ist, beschränkt.
So könnte man anstatt in den hydraulischen Unterlageklötzen eingegliederten Wendelfedern durchaus und ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, im Gegensatz zu dem in den Aufhängungskugeln der frühreren Technik enthaltenen Gas, sich ein anderes mechanisches Mittel ausdenken, dass dieselbe Funktion, wie die Federn, erfüllen würde.
Das heisst, dass die Erfindung alle technischen Aquivalente der beschriebenen Mittel sowie deren Kombinationen, wenn diese im Rahmen der Ansprüche durchgeführt werden, umfasst.

Claims

1. Halbwirkende Aufhängungsvorrichtung für Kraftfahrzeug der einen jedem der Räder (A&sub1;, A&sub2;, A&sub3;, A&sub4;) des Fahrzeugs zugeordneten und zwischen einem Radarm (B) und dem Kasten (C) des Fahrzeugs gefügten hydraulischen Kraftzylinder (V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;, V&sub4;) aufweisenden Gattung und bei welcher die beiden Räder (A&sub1;, A&sub2;) einer Radachse, vorzugsweise der Vorderradachse und eines (A&sub3;) der beiden Räder der anderen Radachse mit einem, insbesondere mit dem entsprechenden hydraulischen Kraftzylinder verbundenen höhen Korrektor (H&sub1;, H&sub2;, H&sub3;) ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das vierte Rad (A&sub4;) mit einem Steuerschieberverteiler (10) ausgestattet ist, auf welchen die Drücke der vier hydraulischen Kraftzylinder (V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;, V&sub4;) der Aufhängung unmittelbar wirken und der mit dem Kraftzylinder (V&sub4;) dieses Rades hydraulisch verbunden ist, wobei der Kolben des jedem Rad zugeordneten hydraulischen Kraftzylinders eine durch ein mechanisches und elastisches Mittel, wie eine Schraubenfeder (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) gebildete Stange aufweist, die sofort die verhältnismässig kurzen Ausschläge der Aufhängung aufnimmt, indem sie sich an dem hydraulischen Fluidvolumen indem Kraftzylinder abstützt, welches sich wie eine mit einer Druckquelle (S) oder einem Behälter (D&sub1;, D&sub2;, D&sub3;, 38) über Höhenkorrektore (H&sub1;, H&sub2;, H&sub3;) oder den Verteiler (10) verbundene hydraulische Beilage mit veränderlichem Volumen verhält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) jedes vorgenannten hydraulischen

Kraftzylinders mit dem Kasten (C) fest verbunden ist, während das eine der beiden Enden des vorgenannten mechanischen und elastischen Mittels (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) durch den Kolben (2) überdeckt und das andere Ende an dem vorgenannten Radarm (D) angekoppelt ist oder umgekehrt, der besagte Körpe (3) an dem Radarm angekoppelt ist und das besagte mechanische Mittel bzw. die Feder durch eines ihrer Enden mit dem Kasten (C) fest verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische und elastische Mittel eine Schraubenfeder ist, wobei wenigstens ein hydraulischer Stossdämpfer jeder Schraubenfeder (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) zugeordnet ist, indem er entweder in diese Feder eingesetzt oder in Parallelweise zwischen einem Radarm (B) und dem Kasten (C) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Verteiler (10) vier jeweils unmittelbar (27, 30, 31, 33) mit der zwischen dem Kasten (C) und den vorgenannten mechanischen und elastischen Mitteln (R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;) gefügten Kammer (5) der vier hydraulischen Kraftzylinder bzw. Beilagen (V&sub1;, V&sub2;, V&sub3;, V&sub4;) verbundene Druckzufuhren (26, 29, 32? 34) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgenannte mechanische und elastische Mittel eine zwischen dem Kolben des jedem Rad zugeordneten hydraulischen Kraftzylinders und dem Kasten des Fahrzeugs angeordnete Blattfeder ist.

6. Mit einer Aufhängungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgerüstetes Kraftfahrzeug.