DE1157938B - Ausgleichsfederung fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsfederung für Fahrzeuge,-insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Lasten der einzelnen Laufräder über je eine, insbesondere hydraulische, von jeder einem jeden Rad zugeordneten Stützeinheit herrührenden Kraftleitung zu einer allen Rädern gemeinsamen Ausgleichsvorrichtung geführt werden, auf die die von je zwei diagonal gegenüberliegenden Rädern herrührenden Kräfte gleichsinnig, die von den beiden Paaren diagonal gegenüberliegender Räder herrührenden Kräfte jedoch entgegengesetzt einwirken, und besteht darin, daß nur drei Tragfedern in der Form vorgesehen sind, daß von den den Rädern der einen Achse, vorzugsweise der Hinterachse, zugeordneten Kraftleitungen zu der Ausgleichsvorrichtung je eine Abzweigung zu einer sich am Fahrzeugkörper abstützenden, je einem Rad zugeordneten Feder vorgesehen ist, während von den den Rädern der anderen Achse zugeordneten Kraftleitungen zu der Ausgleichsvorrichtung je eine Abzweigung zu einem gemeinsamen Spannglied einer dritten, sich am Fahrzeugkörper abstützenden und den beiden Rädern gemeinsam zugeordneten Feder führt.

Die Erfindung erlaubt es, mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand an Federn, Dämpfern und ausgleichenden Vorrichtungen ein differenziertes Federungsverhalten des Fahrzeugs zu verwirklichen:

Bei Rollbewegungen des Wagenkörpers um die Längsachse werden nur die zwei der einen Achse zugeordneten Federn beansprucht, wobei sich eine verhältnismäßig harte Federung ergibt; bei Parallelbewegungen des Wagenkörpers zur Fahrbahn und bei Nickbewegungen um die Querachse arbeiten alle drei Federn.

Die Ausgleichsvorrichtung kann bei Anlagen mit hydraulischer Kraftleitung in an sich bekannter Weise zwei miteinander im Sinne eines Gleichgangs verbundene Kolben enthalten, die je beidseitig von den Rädern einer Fahrzeugseite her mit Druckmittel beaufschlagt sind. Bezüglich der Abzweigungen von den hydraulischen Kraftleitungen zu der Ausgleichsvorrichtung wird vorgeschlagen, daß die der mit zwei Einzelfedern versehenen Achse zugeordneten Abzweigungen über Dämpfungsdrosseln zu hydropneumatischen Federn führen, während die Abzweigungen von den der anderen Achse zugeordneten hydraulischen Kraftleitungen zu Räumen vor gleichgerichteten Kolbenflächen einer an sich bekannten Doppelkolbeneinheit führen, deren entgegengesetzte, aber untereinander ebenfalls gleichgerichtete Kolbenflächen ein hydraulisches Mittel beaufschlagen, das auf die dritte hydropneumatische Feder einwirkt.

Ausgleichsfederung für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dr. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

Eine erfindungsgemäße hydraulische Ausgleichsfederung läßt auch ohne weiteres den Anschluß einer selbsttätigen, auf den Abstand zwischen Achse und Wagenkörper ansprechenden Höhenregelung zu, die für eine straßenparallele Lage des Fahrzeugs in einem bestimmten Abstand von der Fahrbahn verantwortlich ist. Hierfür wird vorgeschlagen, daß zwecks Auffüllung oder Abzapfung der betreffenden Druckmittelleitungen für die Achse, deren Rädern eine gemeinsame Feder zugeordnet ist, auch nur ein einziger, an die Leitung zwischen dem gemeinsamen Spannglied und der Feder angeschlossener Höhenregler vorgesehen ist, während der Achse, deren Rädern je eine Feder zugeordnet ist, zwei je an die Verbindungsleitung zwischen Rad und Ausgleichsvorrichtung angeschlossene Höhenregler zugeordnet sind. Diese Anordnung hat auch den Vorteil, daß an der Anschlußstelle des den zwei Rädern gemeinsamen Höhenreglers nicht die hohen Spitzendrücke auftreten, die beim Kurvenfahren an den den einzelnen Rädern zugeordneten Leitungen auftreten können, so daß der Speicherdruck für die vom Höhenregler gesteuerte Auffüllung geringer sein kann.

Zur ordnungsgemäßen Auffüllung und Einstellung der Anlage wird weiterhin vorgeschlagen, daß in den Leitungssystemen zwischen der Ausgleichsvorrichtung, dem gemeinsamen Spannglied der dritten Feder und dem betreffenden Rad je eine in Form eines handbetätigten Ventils ausgebildete Nachfüllstelle für das hydraulische Mittel vorgesehen ist und die Doppelkolbeneinheiten der Ausgleichsvorrichtung und des gemeinsamen Spanngliedes mit einer Anzeigevorrichtung für ihre Stellung versehen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Die Achsen 10 und 11 der beiden Vorderräder und 12 und 13 der beiden Hinterräder des dargestellten

309 749/262

Personenkraftwagen, sind mit die Radlasten aufnehmenden Kolben 14 bis 17 verbunden. Über Leitungen 18 bis 21 gelangt das von den Kolben beaufschlagte Druckmittel zu einer allen Rädern gemeinsamen Ausgleichsvorrichtung 22.

Diese besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 23 mit einer Mitteltrennwand 24 und zwei in den einzelnen Zylinderräumen verschiebbaren Kolben 25 und 26, die über eine Kolbenstange 27 miteinander verbunden sind. Die Zuordnung der einzelnen Leitungen 18 bis 21 zu den Druckräumen der Ausgleichsvorrichtung 22 ist aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich.

Von den Leitungen 20 und 21 führen Abzweigungen über Dämpfungsdrosseln 28 und 29 zu hydropneumatischen Tragfedern 30 und 31. Von den Leitungen 18 und 19 zweigen Leitungen 32 und 33 ab, die zu einer gemeinsamen Spannvorrichtung 34 für eine hydropneumatische Feder 35 führen. Die Spannvorrichtung 34 besteht im wesentlichen aus einem mit einer Mitteltrennwand 36 versehenen Zylinder 37, in dessen beiden Räumen sich Kolben 38 und 39 verschieben können, die über eine Stange 40 miteinander gekoppelt sind. Auch bei dieser Vorrichtung sind die Anschlüsse der Druckleitungen klar aus der Zeichnung erkenntlich.

Die Stellung der Kolbeneinheiten 25/26 und 38/39 wird durch Anzeigevorrichtungen 41 und 42 nach außen kenntlich gemacht.

Von einem Speicher 43 für das hydraulische Druckmittel führen Leitungen 44, 45 und 46 zu den Leitungen 20 und 21 und zu der Verbindungsleitung zwischen der Spannvorrichtung 34 und der Feder 35. In die Leitungen 44, 45 und 46 sind Regelventile 47 bis 49 eingebaut, die je nach Stellung ihrer Betätigungshebel Druckmittel vom Druckspeicher 43 zu den Federn 30, 31 und 35 gelangen läßt oder den betreffenden Leitungen Druckmittel abzapft. Diese abgezapften Druckmittelmengen sammeln sich in einem Vorratsbehälter 50 und werden mit Hilfe einer Pumpe 51 wieder dem Druckspeicher 43 zugeführt. Die Betätigungshebel der Ventile 47 bis 49 sind über durch strichpunktierte Linien 52 bis 54 angedeutete Gestängezüge mit bekannten Höhenregler-Fühlvorrichtungen verbunden, die unter Zwischenschaltung einer Verzögerungsvorrichtung auf Änderungen des Abstandes zwischen der Achse des betreffenden Rades- und dem Fahrzeugkörper ansprechen.

Den Leitungen 18 und 19 kann mit Hilfe handbetätigter Ventile 55 und 56 Druckmittel zugeführt oder entnommen werden.

Bei einem Durchfedern des Wagenkörpers parallel zur Fahrbahn gehen sämtliche Kolben 14 bis 17 um den gleichen Betrag nach oben. Die Kolben 25/26 der Ausgleichsvorrichtung 22 bewegen sich nicht. Die Kolben 38/39 der Spannvorrichtung 34 werden beide nach oben gedruckt. Infolgedessen werden alle drei Federn 30, 31 und 35 wirksam.

Bei Rollbewegungen um die Fahrzeuglängsachse, also z. B. beim Fahren einer Linkskurve, werden die Radlasten an den Achsen 10 und 12 gegenüber der statischen Belastung um den gleichen Betrag größer, wie sie an den Achsen 11 und 13 kleiner werden. Die Kolben 38/39 bewegen sich nicht, da der Druck unterhalb des Kolbens 38 um denselben Betrag größer geworden ist, wie der Druck unterhalb des Kolbens 39 geringer geworden ist. Infolge des nicht gestörten Gleichgewichtszustandes der Kolben 38 und 39 macht sich diese Rollbewegung auch nicht auf die Feder 35 bemerkbar und muß infolgedessen allein durch die Federn 30 und 31 aufgenommen werden, was eine verhältnismäßig harte Federung ergibt, denn die auf Druck beanspruchte Feder 30 muß einerseits das von dem Kolben 16 verdrängte Volumen und andererseits auch noch das von dem Kolben 14 verdrängte Volumen aufnehmen, das über die Ausgleichsvorrichtung 22 der Feder 30 zugeführt wird. Die Kolben 25/26 bewegen sich also nach oben, wobei ein Gleichgewichtszustand erreicht wird, bei dem der Druck in der Leitung 18 entsprechend dem Verhältnis der wirksamen Kolbenflächen zu beiden Seiten des Kolbens 25 größer ist als der Druck in der Leitung 20.

Das vom Abstand des rechten Vorderrades zum Wagenkörper gesteuerte Regelventil 49 regelt die Höhe des Vorderrades über der Fahrbahn, indem z. B. beim Nachfüllen von Druckmittel in die Leitung zur Feder 35 hin die Kolben 38/39 nach unten gehen und somit auch die Kolben 14 und 15 nach unten schieben. In entsprechender Weise kontrollieren die Regelventile 47 und 48 die Höhe des Fahrzeugkörpers über der Fahrbahn und die Neigung um die Fahrzeuglängsachse.

Die Kolben der Ausgleichsvorrichtung 22 und der Spannvorrichtung 34 können beim Betriebsfertigmachen des ganzen Systems durch Betätigung der Ventile 55 und 56 in die Mittelstellung gebracht werden. Die Mittellage der Kolben wird durch die Anzeigevorrichtungen 41 und 42 nach außen sichtbar gemacht, die beispielsweise aus Anzeigestiften bestehen können, die sich in Zylindern aus durchsichtigem Werkstoff mit Spiel bewegen.

Wie schon erwähnt, ist infolge der unterschiedlich großen wirksamen Kolbenflächen zu beiden Seiten der Kolben 25 und 26 beim Fahren einer Linkskurve der Druck in der Leitung 18 erheblich größer als in der Leitung 20. Beträgt z. B. bei Geradeausfahrt der Druck in allen Leitungen 18 bis 21 100 atü, so kann bei scharfen und sehr schnell gefahrenen Kurven der Druck auf der kurveninneren Seite der Vorderräder, im Beispiel der Linkskurve also der Druck in der Leitung 19, auf Null herabsinken, wobei sich dann der Druck in der Leitung 18 auf 200 atü erhöht. Beträgt das Verhältnis der wirksamen Kolbenflächen zu beiden Seiten des Kolbens 25 beispielsweise 3:1, so wird sich am linken Hinterrad ein Druck von etwa 70 atü und am rechten Hinterrad ein Druck von etwa 130 atü einstellen. Der erfindungsgemäße Anschluß der Höhenregelung für die Vorderräder nicht an den Leitungen 18 und 19, sondern an der durch die Kurvenfahrt nicht beeinflußten Feder 35 hat den Vorteil, daß ein Speicherdruck von etwas mehr als 130 atü im Druckspeicher 43 genügt und auf den im Extremfall möglichen Druck von 200 atü gar nicht Rücksicht genommen zu werden braucht.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Ausgleichsfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Lasten der einzelnen Laufräder über je eine, insbesondere hydraulische, von jeder einem jeden Rad zugeordneten Stützeinheit herrührenden Kraftleitung zu einer allen Rädern gemeinsamen Ausgleichsvorrichtung geführt werden, auf die die von je zwei diagonal gegenüberliegenden Rädern herrührenden Kräfte gleichsinnig, die von den

beiden Paaren diagonal gegenüberliegender Räder herrührenden Kräfte jedoch entgegengesetzt einwirken, gekennzeichnet durch die Verwendung von nur drei Tragfedern (30, 31, 35) in der Form, daß von den den Rädern (12, 13) der einen Achse, vorzugsweise der Hinterachse, zugeordneten Kraftleitungen (20, 21) zu der Ausgleichsvorrichtung (22) je eine Abzweigung (28, 29) zu einer sich am Fahrzeugkörper abstützenden, je einem Rad zugeordneten Feder (30, 31) vorgesehen ist, während von den den Rädern (10,11) der anderen Achse zugeordneten Kraftleitungen (18,19) zu der Ausgleichsvorachtung (22) je eine Abzweigung (32, 33) zu einem gemeinsamen Spannglied (34) einer dritten, sich am Fahrzeugkörper abstützenden und den beiden Rädern (10, 11) gemeinsam zugeordneten Feder (35) führt.

2. Ausgleichsfederung nach Anspruch 1 mit hydraulischer Kraftleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsvorrichtung (22) in an sich bekannter Weise zwei miteinander im Sinne eines Gleichganges verbundene Kolben (25, 26) enthält, die je beidseitig von den Rädern (10, 12 und 11,13) einer Fahrzeugseite her mit Druckmittel beaufschlagt sind.

3. Ausgleichsfederung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigungen von den hydraulischen Kraftleitungen (20, 21), die der mit zwei Einzelfedern (30, 31) versehenen Achse zugeordnet sind, über Dämpfungsdrosseln (28, 29) zu hydropneumatischen Federn (30, 31) führen, während die Abzweigungen (32, 33) von den der anderen Achse zugeordneten hydraulischen Kraftleitungen (18, 19) zu Räumen vor gleichgerichteten Kolbenflächen einer an sich bekannten Doppelkolbeneinheit (38 bis 40) führen, deren entgegengesetzte, aber untereinander ebenfalls gleichgerichtete Kolbenflächen ein hydraulisches Mittel beaufschlagen, das auf die dritte hydropneumatische Feder (35) einwirkt.

4. Ausgleichsfederung mit hydraulischer Kraftleitung nach Anspruch 1 bis 3 mit Höhenreglern, die zur Aufrechterhaltung einer bestimmten, von der Belastung unabhängigen Höhenlage des Fahrzeuges die hydraulischen Leitungen füllen oder entleeren, dadurch gekennzeichnet, daß für die Achse, deren Rädern (10, 11) eine gemeinsame Feder (35) zugeordnet ist, auch nur ein einziger, an die Leitung zwischen dem gemeinsamen Spannglied (38 bis 40) und der Feder (35) angeschlossener Höhenregler (49) vorgesehen ist, während der Achse, deren Rädern (12, 13) je eine Feder (30, 31) zugeordnet ist, zwei je an die Verbindüngsleitung (20, 21) zwischen Rad und Ausgleichsvorrichtung angeschlossene Höhenregler (47, 48) zugeordnet sind.

5. Ausgleichsfederung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Leitungssystemen zwischen der Ausgleichsvorrichtung (22), dem gemeinsamen Spannglied (38 bis 40) der dritten Feder (35) und dem betreffenden Rad (10, 11) je eine in Form eines handbetätigten Ventils ausgebildete Nachfüllstelle (55,56) für das hydraulische Mittel vorgesehen ist und die Doppelkolbeneinheiten der Ausgleichsvorrichtung (22) und des gemeinsamen Spanngliedes (34) mit einei Anzeigevorrichtung (41, 42) für ihre Stellung versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1183 994,
208 760.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 309 749/262 11.63