DE102013206122A1

DE102013206122A1 - Device for height adjustment of bodywork relative to wheel suspension of motor car, has air hose expanding along longitudinal axis of helical spring by compression movement when drain valve is closed such that air flows out of hose by valve

Info

Publication number: DE102013206122A1
Application number: DE201310206122
Authority: DE
Inventors: Wolfgang David; Michael Johannes Frantzen; Ralf Hintzen; Thomas Gerhards; Michael Seemann; Rainer Souschek; Friedrich Wolf-Monheim; Pim van der Jagt
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2033-04-09
Also published as: DE102013206122B4; CN103373191A; CN103373191B

Abstract

The device (10) has a passive pneumatic mechanism including a switchable drain valve (11) and a non-return valve (12) fluid-conductively connected with an air hose (3). Air flows into the air hose via the non-return valve by increasing a distance of a wheel suspension part e.g. wheel support, relative to a vehicle bodywork. The air hose expands along a longitudinal axis of a helical spring (2) by a compression movement when the drain valve is closed such that the air flows out of the air hose by the drain valve, which is temporarily unlockable in a passage direction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a device for height adjustment of a vehicle body according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 198 55 229 A1 ist eine Federung, insbesondere für muskelkraftbetriebene Fahrzeuge bekannt, bei der eine Hydraulikpumpe in den Dämpfer integriert ist, die die zur Einstellung des Niveaus erforderliche Arbeit dem Antrieb des Fahrzeuges entnimmt. Dazu ist eine Kolbenstange in einem Federbalg federnd aufgehängt und über ein Klemmstück haftreibend an einem Endstück der Federung angesetzt. Eine Aufwärtsbewegung der Kolbenstange bewirkt dabei über einen mit einer Membran zugverbundenen Kolben eine Ansaugbewegung der Membranpumpe. Manuelle Betätigungsorgane als auch ein über Sensoren gesteuertes Ablass- bzw. Ansaugventil sind zum Ablassen der Druckluft bzw. zum Ansaugen von Luft aus einem Verdichter vorgesehen. From the DE 198 55 229 A1 is a suspension, in particular for muscle-powered vehicles, in which a hydraulic pump is integrated into the damper, which takes the necessary to adjust the level of work the drive of the vehicle. For this purpose, a piston rod is suspended resiliently in a bellows and attached via a clamping piece in an adhesive manner to an end piece of the suspension. An upward movement of the piston rod causes an intake movement of the diaphragm pump via a piston connected to a diaphragm. Manual actuators as well as a sensor-controlled drain valve or intake valve are provided for discharging the compressed air or for sucking air from a compressor.

Aus der DE 195 05 026 A1 ist eine selbstpumpende Luftfeder für ein Kraftfahrzeug mit einem Rollbalg und einem Federträger bekannt. Der Rollbalg bildet einen Federraum und steht mit einem Zylinder des Federträgers und einer zumindest abschnittsweise hohl ausgeführten Kolbenstange in Wirkverbindung. Die selbstpumpende Luftfeder versorgt sich über eine Strömungsverbindung mit Luft aus der Atmosphäre, wobei die Strömungsverbindung aus einer Sacklochöffnung innerhalb der Kolbenstange besteht. Am inneren Ende der Strömungsverbindung ist ein sich in Einströmrichtung öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Dem Rückschlagventil schließen sich radiale Öffnungen an, die zu einem Vorraum führen, der aus zueinander verschiebbaren Böden besteht, und der gegenüber dem Federraum über eine Dichtung verschlossen ist. Bei einer Kolbenstangenbewegung in Ausfahrrichtung vergrößert sich das Volumen des Vorraums durch den entsprechend gewachsenen Abstand zwischen den Böden. Dabei stellt sich ein Unterdruck ein, der zu einer Öffnung des Rückschlagventils führt, so dass atmosphärische Luft in den Vorraum strömt. Bei eine nachfolgenden Einfahrbewegung der Kolbenstange, verringert sich der Abstand zwischen den Böden, so dass ein Überdruck im Vorraum entsteht. Durch den Überdruck wird ein weiteres Rückschlagventil in Richtung des Federraums geöffnet, dass eine Strömungsverbindung zwischen dem Vorraum und dem Federraum bildet. Dadurch wird der Federraum mit Luft befüllt. Zum Ablassen der Druckluft aus dem Federbalg fährt die Kolbenstange kurzfristig weiter aus. Dadurch hebt sich der Rollbalg von einer Ablassöffnung ab und es entweicht Druckluft aus dem Federraum, bis eine Niveaulage eingenommen ist und der Rollbalg die Ablassöffnung wieder verschließt. From the DE 195 05 026 A1 is a self-inflating air spring for a motor vehicle with a rolling bellows and a spring carrier known. The rolling bellows forms a spring chamber and is in operative connection with a cylinder of the spring carrier and an at least partially hollow piston rod. The self-inflating air spring is supplied via a flow connection with air from the atmosphere, wherein the flow connection consists of a blind hole opening within the piston rod. At the inner end of the flow connection, a non-return valve opening in the inflow direction is arranged. The check valve is followed by radial openings leading to an anteroom, which consists of mutually displaceable floors, and which is closed relative to the spring chamber via a seal. In a piston rod movement in the extension direction, the volume of the vestibule increases by the correspondingly grown distance between the floors. In this case, a negative pressure sets in, which leads to an opening of the check valve, so that atmospheric air flows into the antechamber. In a subsequent retraction movement of the piston rod, the distance between the floors is reduced, so that an overpressure in the anteroom arises. Due to the overpressure, another check valve is opened in the direction of the spring chamber, which forms a flow connection between the antechamber and the spring chamber. As a result, the spring chamber is filled with air. To release the compressed air from the bellows, the piston rod moves on briefly. As a result, the rolling bellows rises from a drain opening and escapes compressed air from the spring chamber until a level position is taken and the rolling bellows closes the drain opening again.

Straßenfahrzeuge mit Radaufhängungen, die eine aktive oder semiaktive Niveau- bzw. Höhenregelanlage des Fahrzeugaufbaus enthalten, bieten verschiedene Vorteile im Vergleich zu Fahrzeugen mit einer passiven Radaufhängung. Durch eine konstante Bodenfreiheit kann das Fahrverhalten verbessert werden, da die Ein- und Ausfederbewegungen der Räder weitgehend unabhängig von der Beladung des Fahrzeugs sind. Ebenso ist es zum Beispiel möglich, bei Stadtfahrten, das heißt bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, den Fahrzeugaufbau gegenüber dem Untergrund anzuheben und somit die Bodenfreiheit zu erhöhen, um beispielsweise problemlos über Bremsschwellen, Bordsteinkanten oder Tiefgarageneinfahrten mit einem hohen Rampenwinkel fahren zu können. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann der Fahrzeugaufbau mit Hilfe der Niveauregelanlage abgesenkt werden, um beispielsweise den Luftwiderstand des Fahrzeugs zu verringern. Die derzeit auf dem Markt verfügbaren Niveauregelanlagen für Fahrzeuge sind relativ teuer und weisen ein hohes Gewicht auf. Darüber hinaus erfordern sie einen großen Bauraum und benötigen im Betrieb relativ viel Energie bei der Ausführung einer Höhenverstellung wie auch beim Halten eines eingestellten Niveaus. Road vehicles with suspension systems that incorporate an active or semi-active leveling system of the vehicle body offer several advantages over passive suspension vehicles. By a constant ground clearance, the handling can be improved because the rebound and rebound of the wheels are largely independent of the load of the vehicle. It is also possible, for example, in city driving, that is at low driving speed to raise the vehicle body relative to the ground and thus increase the ground clearance, for example, to easily drive over speed bumps, curbs or underground parking driveways with a high ramp angle. At higher speeds, the vehicle body can be lowered using the level control system, for example, to reduce the air resistance of the vehicle. The currently available in the market level control systems for vehicles are relatively expensive and have a high weight. In addition, they require a large amount of space and require relatively much energy in the operation of performing a height adjustment in operation as well as holding a set level.

Vorrichtungen zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus sind an sich bereits in vielfältigen Ausführungen bekannt. So offenbart beispielsweise die US 6,398,198 B1 eine faltenbalgartige Luftfeder und eine damit ausgestattete Radaufhängung, mit der eine Fahrzeughöhe veränderbar ist. Zur Höhenverstellung kann ein Fahrer des Fahrzeugs einen Kompressor aktivieren, um Luft aus einem Lufttank in eine durch den Faltenbalg gebildete Luftkammer zu fördern. Der Faltenbalg weist an seinen axialen Enden jeweils eine Aufnahme für eine Kolbenstange bzw. für einen Zylinder eines Stoßdämpfers auf. Devices for height adjustment of a vehicle body are already known in many versions. For example, the US 6,398,198 B1 a bellows-like air spring and a suspension equipped therewith, with a vehicle height is changeable. For height adjustment, a driver of the vehicle may activate a compressor to convey air from an air tank into an air chamber formed by the bellows. The bellows has at its axial ends in each case a receptacle for a piston rod or for a cylinder of a shock absorber.

Eine andere Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus ist aus der EP 2 246 206 A2 bekannt, die mehrere, aus jeweils einer Hauptluftkammer und einer Kolbenluftkammer gebildete Luftfedereinrichtungen verwendet, wobei der die Hauptluftkammer bildende Luftbalg auf dem die Kolbenluftkammer bildenden Luftbalg abrollt. Die Luftkammern sind unabhängig voneinander mittels eines Luftversorgungssystems mit Luft befüllbar. Another device for height adjustment of a vehicle body is from the EP 2 246 206 A2 It is known to use a plurality of air spring devices formed from a respective main air chamber and a piston air chamber, the air bellows forming the main air chamber rolling on the air bellows forming the piston air chamber. The air chambers are independently filled with air by means of an air supply system.

Aus der DE 103 36 779 A1 ist ebenfalls eine pneumatische Höhenverstelleinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt. Ein zylinder- oder balgartiger Druckkörper, der mit Druckluft beaufschlagbar ist, weist eine aus flexiblem Material gebildete Außenwand auf, wobei sich der Druckkörper bei Druckbeaufschlagung längs einer bevorzugten Ausdehnungsrichtung ausdehnt und wenigstens teilweise eine Stange einer Radführung oder eines Schwingungsdämpfers umgibt. Der Druckkörper ist mittels einer am Fahrzeug vorhandenen Druckluftanlage oder einem fahrzeugexternen Kompressor mit Druck beaufschlagbar. From the DE 103 36 779 A1 is also known a pneumatic height adjustment device for motor vehicles. A cylinder or bellows pressure body, which is acted upon by compressed air, has an outer wall formed of flexible material, wherein the pressure body when pressurized along a preferred direction of expansion expands and at least partially surrounds a rod of a wheel or a vibration damper. The pressure hull is by means of a vehicle existing compressed air system or a vehicle-external compressor with pressure acted upon.

Die JP 2001001730 A beschreibt ferner eine höhenverstellbare Radaufhängung für ein Fahrzeug, die einen Stoßdämpfer, eine Schraubenfeder und eine mit der Schraubenfeder in Reihe geschaltete Luftfeder aufweist. Die Fahrzeughöhe ist durch Beaufschlagen der Luftfeder mit Druckluft veränderbar. The JP 2001001730 A further describes a height adjustable suspension for a vehicle having a shock absorber, a coil spring and an air spring connected in series with the coil spring. The vehicle height can be changed by applying the air spring with compressed air.

Die DE 35 19 587 offenbart eine Radaufhängung für ein Fahrzeug mit einer Höhenregelfunktion und weist ein Federbein mit einem Stoßdämpfer auf, wobei eine Hauptfederkammer zur Einstellung der Fahrzeughöhe koaxial zur Kolbenstange am oberen Ende des Stoßdämpfers liegt. Die Hauptfederkammer wird teilweise von einem Balgen gebildet. Die Fahrzeughöhe wird durch Zuführen bzw. Ablassen von Luft in die bzw. aus der Luftkammer vergrößert bzw. verkleinert. Koaxial mit der Kolbenstange ist unmittelbar über der Hauptluftfederkammer eine Hilfsluftfederkammer vorgesehen. Eine Schraubenfeder ist zwischen einem unteren, mit dem Zylinder des Stoßdämpfers verbundenen Federteller und einem oberen, unmittelbar auf der Außenfläche der Hilfsfederkammer vorgesehenen Federauflager eingesetzt. The DE 35 19 587 discloses a suspension for a vehicle with a height control function and has a strut with a shock absorber, wherein a main spring chamber for adjusting the vehicle height is coaxial with the piston rod at the upper end of the shock absorber. The main spring chamber is partially formed by a bellows. The vehicle height is increased or decreased by supplying or discharging air into and out of the air chamber. Coaxially with the piston rod, an auxiliary air spring chamber is provided immediately above the main air spring chamber. A coil spring is inserted between a lower spring plate connected to the cylinder of the shock absorber and an upper spring support provided directly on the outer surface of the auxiliary spring chamber.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, klein und leicht baut sowie kostengünstig herzustellen ist. Ferner soll die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus insbesondere einen Betrieb der Vorrichtung mit einem möglichst geringen Energiebedarf ermöglichen. Against this background, the invention has the object to provide a device for height adjustment of a vehicle body, which is simple in construction, small and easy to build and is inexpensive to manufacture. Furthermore, the device for height adjustment of the vehicle body is intended in particular to enable operation of the device with the lowest possible energy consumption.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. This object is achieved by a device for height adjustment of a vehicle body having the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. It should be noted that the features listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further embodiments of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.

Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus relativ zu einer Radaufhängung wenigstens eine Schraubenfeder zur Abstützung eines relativ zum Fahrzeugaufbau bewegbaren Radaufhängungsteils, beispielsweise ein Radträger, ein Radführungslenker und dergleichen, gegen den Fahrzeugaufbau auf. Innerhalb der Schraubenfeder ist gemäß der Erfindung ein gasdichter, mit Luft befüllbarer und aus einem dehnbaren Material gebildeter Luftschlauch angeordnet, wobei der Luftdruck in dem Luftschlauch mittels eines die Schwingungsenergie der Radaufhängung nutzenden, pneumatischen Mechanismus veränderbar ist. According to the invention, a device for height adjustment of a vehicle body relative to a suspension at least one coil spring for supporting a relative to the vehicle body movable suspension member, such as a wheel, a Radführungslenker and the like, against the vehicle body. Within the coil spring is arranged according to the invention, a gas-tight, air-filled and formed of a stretchable material air hose, wherein the air pressure in the air hose by means of a vibration energy of the suspension utilizing, pneumatic mechanism is variable.

Durch die erfindungsgemäße Zu- und Abfuhr von Luft in den Luftschlauch läßt sich das Maß der Ausdehnung des Luftschlauchs variieren. Da der Luftschlauch innerhalb der Schraubenfeder angeordnet ist und somit die Ausdehnung des Luftschlauchs durch die Schraubenfeder in radialer Richtung im Wesentlichen begrenzt ist, dehnt er sich hauptsächlich entlang der Längsachse der Schraubenfeder aus. Dieser Effekt wird erfindungsgemäß dazu genutzt, den Abstand der Schraubenfederenden zueinander und somit den Abstand bzw. die Höhe des Fahrzeugaufbaus relativ zu dem Radaufhängungsteil zu verändern. Da sich der pneumatische Mechanismus zur Veränderung des Luftdrucks in dem Luftschlauch aus der Schwingungsenergie der Radaufhängung, insbesondere aus der Bewegungsenergie der Radaufhängung beim Ein- und Ausfedern, speist und der erfindungsgemäßen Vorrichtung somit für den Betrieb im Wesentlichen keine weitere Energie von außen zugeführt werden muß, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus im Vergleich zu herkömmlichen Niveauregelvorrichtungen einen besonders energiesparenden Betrieb. Da der Luftschlauch bereits für sich alleine genommen ein geschlossenes, gasdichtes Volumen bildet, sind zudem keine zusätzlichen Vorkehrungen zur Abdichtung des Luftschlauchs gegenüber weiteren Bauteilen erforderlich. Insofern vereinfacht sich der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wesentlich, wodurch sich nicht unerhebliche Kostenvorteile hinsichtlich der Herstellung und Montage erzielen lassen. The inventive supply and removal of air into the air hose, the extent of the expansion of the air hose can be varied. Since the air tube is disposed within the coil spring and thus the extent of the air tube by the coil spring in the radial direction is substantially limited, it extends mainly along the longitudinal axis of the coil spring. This effect is used according to the invention to change the distance of the helical spring ends from each other and thus the distance or the height of the vehicle body relative to the suspension part. Since the pneumatic mechanism for changing the air pressure in the air hose from the vibration energy of the suspension, in particular from the kinetic energy of the suspension during compression and rebound, fed and the device according to the invention must therefore be supplied for operation substantially no additional energy from the outside allows the device according to the invention for height adjustment of the vehicle body in comparison to conventional level control devices a particularly energy-saving operation. Since the air hose already taken by itself forms a closed, gas-tight volume, no additional precautions for sealing the air hose over other components are also required. In this respect, the structure of the device according to the invention simplifies significantly, which can be achieved not insignificant cost advantages in terms of manufacturing and assembly.

Erfindungsgemäß umfasst der pneumatische Mechanismus wenigstens ein schaltbares, insbesondere elektrisch schaltbares, Ablassventil und ein Rückschlagventil. Die Luft ist hierbei durch die Relativbewegung des Radaufhängungsteils gegenüber dem Fahrzeugaufbau, insbesondere durch die Ein- und Ausfederbewegungen der Fahrzeugradaufhängung, über das Rückschlagventil in den Luftschlauch und über das schaltbare Ablassventil aus dem Luftschlauch leitbar. So kann beispielsweise bei einer Ausfederbewegung der Radaufhängung, bei der sich das Radaufhängungsteil relativ gegenüber dem Fahrzeugaufbau entfernt, Luft über das Rückschlagventil in den Luftschlauch einströmen, da sich in dem Luftschlauch aufgrund der Vergrößerung des Abstands zwischen dem Radaufhängungsteil und dem Fahrzeugaufbau und damit aufgrund der Vergrößerung des Abstands zwischen den Enden der Schraubenfeder temporär ein Unterdruck einstellt. Bei einer Einfederbewegung, das heißt wenn sich der Abstand der Schraubenfederenden verkürzt und der Luftdruck in dem Luftschlauch ansteigt, kann die Luft weder über das Rückschlagventil zurückströmen noch durch das geschlossene Ablassventil entweichen. Als Folge hiervon pumpt sich der Luftschlauch auf und dehnt sich in der bereits beschriebenen Weise aus, wodurch der Fahrzeugaufbau angehoben wird. Um eine gewünschte Höhe des Fahrzeugaufbaus einstellen zu können, ist wenigstens das Ablassventil in Durchlaßrichtung schaltbar, insbesondere elektrisch schaltbar, ausgebildet, so dass die Luft in kontrollierter Weise durch das in Durchlaßrichtung temporär frei geschaltete Ablassventil aus dem Luftschlauch strömen kann. According to the invention, the pneumatic mechanism comprises at least one switchable, in particular electrically switchable, drain valve and a check valve. The air is in this case by the relative movement of the suspension member relative to the vehicle body, in particular by the compression and rebound movements of the Fahrzeugradaufhängung, via the check valve in the air hose and the switchable drain valve from the air hose conductive. For example, in a rebound motion of the suspension, in which the suspension member relative to the vehicle body removes air flow through the check valve in the air hose, as in the air hose due to the increase in the distance between the suspension member and the vehicle body and thus due to the increase the distance between the ends of the coil spring temporarily sets a negative pressure. In a compression movement, that is, when the distance of the coil spring ends shortened and the Air pressure in the air hose increases, the air can neither flow back through the check valve nor escape through the closed drain valve. As a result, the air hose inflates and expands in the manner already described, thereby raising the vehicle body. In order to be able to set a desired height of the vehicle body, at least the discharge valve can be switched in the forward direction, in particular electrically switchable, so that the air can flow in a controlled manner through the discharge valve, which is temporarily freed in the forward direction, from the air hose.

Um einen für ein bestimmtes Niveau des Fahrzeugaufbaus einmal eingestellten Druck in dem Luftschlauch konstant halten zu können, kann es vorteilhaft sein, auch ein in Durchlaßrichtung schaltbares, insbesondere elektrisch schaltbares, Rückschlagventil vorzusehen, wodurch sich die Niveau- bzw. Höhenregelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter vereinfachen läßt. In order to be able to keep constant a set pressure for a certain level of the vehicle body in the air hose, it may be advantageous to provide a switchable in the forward direction, in particular electrically switchable, check valve, which further simplify the level or height control of the device according to the invention leaves.

Der auf diese Weise realisierte pneumatische Mechanismus kann als passiver pneumatischer Mechanismus bezeichnet werden, da er im Wesentlichen lediglich die Schwingungsenergie der Radaufhängung zur Veränderung des Drucks in dem Luftschlauch nutzt. Somit zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen besonders niedrigen Energiebedarf aus, da sie die zur Realisierung der Niveau- bzw. Höhenregelung des Fahrzeugsaufbaus erforderliche Energie lediglich aus der Schwingungsdynamik der Fahrzeugradaufhängung bezieht. The pneumatic mechanism realized in this way may be referred to as a passive pneumatic mechanism, as it essentially uses only the vibration energy of the suspension to vary the pressure in the air hose. Thus, the device according to the invention is characterized by a particularly low energy consumption, since it relates only necessary for the realization of the level or height control of the vehicle body energy from the vibration dynamics of the Fahrzeugradaufhängung.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der pneumatische Mechanismus zusätzlich zu dem schaltbaren Ablassventil und dem Rückschlagventil ferner eine passive Pneumatikpumpe, wobei der Luftschlauch über das Rückschlagventil mit einer Druckseite der passiven Pneumatikpumpe fluidleitend verbunden ist. Die passive Pneumatikpumpe ist hierbei derart zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Radaufhängungsteil angeordnet, dass sie durch die Relativbewegung des Radaufhängungsteils gegenüber dem Fahrzeugaufbau betätigbar ist. Somit werden die Ein- und Ausfederbewegungen der Radaufhängung relativ zum Fahrzeugaufbau in besonders vorteilhafter Weise zur Pumpbetätigung der passiven Pneumatikpumpe genutzt. Auf eine externe Energiequelle zum Antrieb der passiven Pneumatikpumpe kann somit verzichtet werden, wodurch sich auch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch einen besonders niedrigen Energiebedarf auszeichnet, da sie die zur Realisierung der Niveau- bzw. Höhenregelung des Fahrzeugsaufbaus erforderliche Energie lediglich aus der Schwingungsdynamik der Fahrzeugradaufhängung bezieht. According to a further advantageous embodiment of the invention, the pneumatic mechanism further comprises in addition to the switchable drain valve and the check valve, a passive pneumatic pump, wherein the air hose is fluidly connected via the check valve to a pressure side of the passive pneumatic pump. The passive pneumatic pump is in this case arranged between the vehicle body and the wheel suspension part such that it can be actuated by the relative movement of the wheel suspension part relative to the vehicle body. Thus, the compression and rebound of the suspension relative to the vehicle body are used in a particularly advantageous manner for pumping the passive pneumatic pump. An external energy source for driving the passive pneumatic pump can thus be dispensed with, which also distinguishes this embodiment of the device according to the invention by a particularly low energy requirement, since it only requires the vibration dynamics of the vehicle wheel suspension to produce the level or height control of the vehicle body refers.

Insbesondere führt eine Ausfederbewegung der Radaufhängung dazu, dass die Pneumatikpumpe Luft beispielsweise aus der Umgebung (möglicherweise unter Zwischenschaltung eines Filters) ansaugt und die Luft bei einer Einfederbewegung über das Rückschlagventil in den Luftschlauch pumpt. Hierdurch wird der Druck in dem Luftschlauch erhöht, da das Rückschlagventil ein Zurückströmen der Luft verhindert. Als Folge hiervon dehnt sich der Luftschlauch in der bereits beschriebenen Weise aus. Das Abströmen der Luft aus dem Luftschlauch wird auslaßseitig durch das schaltbare, verschlossene Ablassventil verhindert. Erst wenn dieses in seiner Durchlaßrichtung (temporär) frei geschaltet wird, kann die Luft aus dem Luftschlauch entweichen. Auf diese Weise ist mit Hilfe der Radaufhängungsdynamik der Druck in dem Luftschlauch über das schaltbare Ablassventil, das Rückschlagventil sowie die passive Pneumatikpumpe variierbar und folglich die Höhe des Fahrzeugaufbaus einstellbar. In particular, a rebound movement of the suspension causes the pneumatic pump, for example, air from the environment (possibly with the interposition of a filter) sucks and pumps the air at a compression movement via the check valve in the air hose. As a result, the pressure in the air hose is increased because the check valve prevents backflow of the air. As a result, the air hose expands in the manner already described. The outflow of air from the air hose is prevented on the outlet side by the switchable, closed drain valve. Only when this is (temporarily) released in its forward direction, the air can escape from the air hose. In this way, with the help of the suspension dynamics of the pressure in the air hose via the switchable drain valve, the check valve and the passive pneumatic pump can be varied and thus the height of the vehicle body adjustable.

Eine weitere vorteilhafte, durch einen einfachen Aufbau ausgezeichnete Ausgestaltung der Erfindung sieht einen mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen, aufbauseitigen Federteller und einen mit dem Radaufhängungsteil verbundenen, radaufhängungsseitigen Federteller vor, zwischen denen die Schraubenfeder verspannt ist. Die Federteller begrenzen in axialer Richtung das von der Schraubenfeder umschlossene Volumen, in dem der Luftschlauch angeordnet ist. Bei einer Ausdehnung des Luftschlauchs in der bereits beschriebenen Weise stützt sich der Luftschlauch bei dieser Ausgestaltung an den Federtellern ab, wodurch der Luftschlauch den Abstand der Schraubenfederenden in einfacher Weise verändern und damit die Höhenregulierung des Fahrzeugaufbaus realisieren kann. A further advantageous refinement of the invention, which is distinguished by a simple design, provides a body-side spring plate connected to the vehicle body and a spring suspension plate connected to the wheel suspension part, between which the helical spring is braced. The spring plates limit in the axial direction enclosed by the coil spring volume in which the air hose is arranged. In an expansion of the air hose in the manner already described, the air hose is supported in this embodiment of the spring plates, whereby the air hose to change the distance of the coil spring ends in a simple manner and thus can realize the height adjustment of the vehicle body.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus einen parallel zur Schraubenfeder angeordneten Stoßdämpfer, der beispielsweise als Einrohr- oder Zweirohrstoßdämpfer ausgebildet sein kann, wobei der Stoßdämpfer und die Schraubenfeder in vorteilhafter Weise ein Federbein bilden. Das Federbein vereint die Schraubenfeder und den parallel geschalteten Stoßdämpfer in einem Bauteil. Hierzu ist die Schraubenfeder zum Beispiel zwischen einem aufbauseitigen, mit einer Kolbenstange des Stoßdämpfers verbundenen Federteller und einem radaufhängungsseitigen, mit einem Dämpferrohr des Stoßdämpfers verbundenen Federteller verspannt, so dass der Stoßdämpfer wenigstens teilweise innerhalb der Schraubenfeder angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Schraubenfeder im Wesentlichen koaxial zum Stoßdämpfer angeordnet und verläuft wenigstens abschnittsweise um den Stoßdämpfer herum. Der Luftschlauch ist bei dieser Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem in der Schraubenfeder verlaufenden Stoßdämpferabschnitt, zum Beispiel der Kolbenstange, und der Schraubenfeder angeordnet. Diese Bauweise stellt einen besonders kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Darüber hinaus läßt sich die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus als eine einzige Baugruppe, umfassend wenigstens die Schraubenfeder, den darin angeordneten Luftschlauch und den Stoßdämpfer, am Fahrzeug montieren, wodurch der Montageaufwand wesentlich reduziert wird. According to a further advantageous embodiment of the invention, the device for height adjustment of the vehicle body comprises a parallel to the coil spring arranged shock absorber, which may be formed, for example, as a monotube or twin-tube shock absorbers, the shock absorber and the coil spring advantageously form a strut. The strut combines the coil spring and the parallel shock absorber in one component. For this purpose, the coil spring, for example, between a body-side, connected to a piston rod of the shock absorber spring plate and a wheel suspension side, connected to a damper tube of the shock absorber spring plate is clamped, so that the shock absorber is at least partially disposed within the coil spring. In other words, the coil spring is arranged substantially coaxially with the shock absorber and extends at least in sections around the shock absorber. The air hose is in this embodiment of the invention between the running in the coil spring Shock absorber section, for example, the piston rod, and the coil spring arranged. In addition, the device for height adjustment of the vehicle body as a single assembly comprising at least the coil spring, the air hose arranged therein and the shock absorber, mount on the vehicle, whereby the assembly cost is substantially reduced ,

1A zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus nach dem Stand der Technik in einer ersten Betriebsstellung, wobei 1B eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus aus 1A in einer zweiten Betriebsstellung zeigt. Vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von zwei in den 2A bis 3B dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: 1A shows a schematic side view of a device for height adjustment of a vehicle body according to the prior art in a first operating position, wherein 1B a schematic side view of the device for height adjustment of a vehicle body 1A in a second operating position shows. Advantageous details and effects of the invention are described below with reference to two in the 2A to 3B illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

2A eine schematische Seitenansicht eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus in einer ersten Betriebsstellung, 2A 1 is a schematic side view of a first embodiment according to the invention of a device for height adjustment of a vehicle body in a first operating position,

2B eine schematische Seitenansicht des ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus aus 2A in einer zweiten Betriebsstellung, 2 B a schematic side view of the first embodiment of the invention according to the device for height adjustment of a vehicle body 2A in a second operating position,

3A eine schematische Seitenansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus in einer ersten Betriebsstellung und 3A a schematic side view of a second embodiment according to the invention an apparatus for height adjustment of a vehicle body in a first operating position and

3B eine schematische Seitenansicht des zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus aus 3A in einer zweiten Betriebsstellung. 3B a schematic side view of the second embodiment of the invention according to the device for height adjustment of a vehicle body 3A in a second operating position.

In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, so that these are usually described only once.

Die 1A und 1B stellen eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung 1 zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus nach dem Stand der Technik in einer ersten, niedrigen (1A) bzw. einer zweiten, hohen Betriebsstellung (1B) dar. Die Vorrichtung 1 weist eine Schraubenfeder 2 zur Abstützung eines relativ zu einem Fahrzeugaufbau bewegbaren Radaufhängungsteils, zum Beispiel ein Radträger, ein Radführungslenker und dergleichen, gegen den Fahrzeugaufbau eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf. Der Fahrzeugaufbau sowie die Radaufhängung bzw. das Radaufhängungsteil sind in den 1A und 1B nicht dargestellt. The 1A and 1B represent a schematic side view of a device 1 for height adjustment of a vehicle body according to the prior art in a first, low ( 1A ) or a second, high operating position ( 1B ). The device 1 has a coil spring 2 for supporting a relative to a vehicle body movable suspension member, for example, a wheel, a Radführungslenker and the like, against the vehicle body of a vehicle, in particular a motor vehicle, on. The vehicle body and the suspension or the suspension member are in the 1A and 1B not shown.

Wie in den 1A und 1B zu erkennen ist, ist innerhalb der Schraubenfeder 2 ein gasdichter, mit Luft befüllbarer und aus einem dehnbaren Material gebildeter Luftschlauch 3 angeordnet. As in the 1A and 1B It can be seen inside the coil spring 2 a gas-tight, air-filled and formed of a stretchable material air hose 3 arranged.

Ferner umfaßt die Vorrichtung 1 einen Stoßdämpfer 4, zum Beispiel einen Einrohr- oder Zweirohrstoßdämpfer. Der Stoßdämpfer 4 ist parallel zur Schraubenfeder 2 geschaltet. Die Schraubenfeder 2 ist zwischen einem aufbauseitigen, mit einer Kolbenstange 5 des Stoßdämpfers 4 verbundenen Federteller 6 und einem radaufhängungsseitigen, mit einem Dämpferrohr 7 des Stoßdämpfers 4 verbundenen Federteller 8 verspannt, so dass der Stoßdämpfer 4 wenigstens teilweise innerhalb der Schraubenfeder 2 angeordnet ist. Der aufbauseitige Federteller 6 ist mit dem in den 1A und 1B nicht dargestellten Fahrzeugaufbau verbunden und der radaufhängungsseitige Federteller 8 ist mit dem ebenfalls nicht dargestellten Radaufhängungsteil verbunden. Bei der in den 1A und 1B gezeigten Vorrichtung 1 ist die Schraubenfeder 2 im Wesentlichen koaxial zum Stoßdämpfer 4 angeordnet und verläuft wenigstens abschnittsweise um den Stoßdämpfer 4 herum. Der Luftschlauch 3 ist zwischen dem in der Schraubenfeder 2 verlaufenden Stoßdämpferabschnitt, zum Beispiel der Kolbenstange 5, und der Schraubenfeder 2 angeordnet. Furthermore, the device comprises 1 a shock absorber 4 , for example a monotube or twin-tube shock absorber. The shock absorber 4 is parallel to the coil spring 2 connected. The coil spring 2 is between a body-side, with a piston rod 5 of the shock absorber 4 connected spring plate 6 and a suspension side, with a damper tube 7 of the shock absorber 4 connected spring plate 8th braced so that the shock absorber 4 at least partially within the coil spring 2 is arranged. The body-side spring plate 6 is with the in the 1A and 1B not shown vehicle body connected and the wheel suspension side spring plate 8th is connected to the suspension member, also not shown. In the in the 1A and 1B shown device 1 is the coil spring 2 essentially coaxial with the shock absorber 4 arranged and extends at least partially around the shock absorber 4 around. The air hose 3 is between in the coil spring 2 extending shock absorber section, for example, the piston rod 5 , and the coil spring 2 arranged.

Wie die 1A und 1B zeigen, ist der Luftschlauch 3 mit einer Druckseite einer aktiven, zum Beispiel elektrisch betreibbaren, Pneumatikpumpe 9, beispielsweise einem Kompressor, fluidleitend verbunden. Aktiv bedeutet, dass die Pneumatikpumpe 9 durch Zufuhr von externer Energie angetrieben wird. Durch die Zu- und Abfuhr von Luft in den bzw. aus dem Luftschlauch 3 läßt sich das Maß der Ausdehnung des Luftschlauchs 3 variieren. Da der Luftschlauch 3 innerhalb der Schraubenfeder 2 angeordnet ist, ist die Ausdehnung des Luftschlauchs 3 durch die Schraubenfeder 2 in radialer Richtung im Wesentlichen begrenzt. Somit dehnt sich der Luftschlauch 3 hauptsächlich entlang der Längsachse der Schraubenfeder 2 aus. An ihren axialen Enden liegt die Schraubenfeder 2 jeweils an den Federtellern 6 bzw. 8 an, an denen sich auch der Luftschlauch 3 abstützt. Dementsprechend kann durch die Menge der in den Luftschlauch 3 gepumpten Luft der Abstand der Schraubenfederenden zueinander und somit der Abstand bzw. die Höhe des Fahrzeugaufbaus relativ zu dem Radaufhängungsteil verändert werden, wie in 1B veranschaulicht ist. Der Vorrichtung 1 muß jedoch externe Energie zugeführt werden, um eine Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus zu erreichen. Eine solche Vorrichtung 1 wird hierin auch als aktive Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus bezeichnet. As the 1A and 1B show is the air hose 3 with a pressure side of an active, for example electrically operable, pneumatic pump 9 , For example, a compressor, fluidly connected. Active means that the pneumatic pump 9 is powered by supply of external energy. By the supply and removal of air in and out of the air hose 3 can the extent of the expansion of the air hose 3 vary. Because the air hose 3 inside the coil spring 2 is arranged, is the extension of the air hose 3 through the coil spring 2 substantially limited in the radial direction. Thus, the air hose expands 3 mainly along the longitudinal axis of the coil spring 2 out. At its axial ends lies the coil spring 2 each on the spring plates 6 respectively. 8th on which also the air hose 3 supported. Accordingly, by the amount of in the air hose 3 pumped air, the distance of the coil spring ends to each other and thus the distance or the height of the vehicle body are changed relative to the suspension part, as in 1B is illustrated. The device 1 However, external energy must be supplied to a height adjustment of the Vehicle structure to achieve. Such a device 1 is also referred to herein as an active device for height adjustment of the vehicle body.

2A stellt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 10 zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus in einer ersten Betriebsstellung dar. 2B stellt dieselbe Vorrichtung 10 in einer zweiten, höheren Betriebsstellung dar. Die in den 2A und 2B dargestellte Vorrichtung 10 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 aus den 1A und 1B im Wesentlichen darin, wie der Luftschlauch 3 mit Luft beaufschlagt wird. Die restlichen Komponenten und ihre Funktionen sind im Wesentlichen identisch mit denen der Vorrichtung 1 aus den 1A und 1B, weshalb auf eine erneute Beschreibung der zuvor beschriebenen Komponenten an dieser Stelle verzichtet werden kann. 2A shows a schematic side view of a first embodiment of a device according to the invention 10 for height adjustment of a vehicle body in a first operating position. 2 B represents the same device 10 in a second, higher operating position 2A and 2 B illustrated device 10 is different from the device 1 from the 1A and 1B essentially in it, like the air hose 3 is charged with air. The remaining components and their functions are substantially identical to those of the device 1 from the 1A and 1B Therefore, a re-description of the components described above can be dispensed with at this point.

Im Gegensatz zur Vorrichtung 1, die wegen des aktiven Antriebs der Pneumatikpumpe 9 auch als aktive Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus bezeichnet wurde, stellt die in den 2A und 2B gezeigte Vorrichtung 10 eine semiaktive Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus dar, da der Luftdruck in dem Luftschlauch 3 mittels eines die Schwingungsenergie der Radaufhängung nutzenden, pneumatischen Mechanismus veränderbar ist. Unlike the device 1 because of the active drive of the pneumatic pump 9 Also referred to as an active device for height adjustment of a vehicle body, which provides in the 2A and 2 B shown device 10 a semi-active device for height adjustment of a vehicle body, since the air pressure in the air hose 3 by means of the vibration energy of the suspension using pneumatic mechanism is changeable.

Insbesondere ist der Luftschlauch 3 in dem in den 2A und 2B dargestellten Beispiel mit einem schaltbaren, zum Beispiel elektrisch schaltbaren, Ablassventil 11 und einem Rückschlagventil 12 fluidleitend verbunden. Das Ablassventil 11 und das Rückschlagventil 12 sind in den 2A und 2B als eine Baueinheit symbolisiert, können jedoch selbstverständlich ebenso durch zwei voneinander unabhängige Ventile realisiert sein. Die Luft ist bei der Vorrichtung 10 durch die Relativbewegung des Radaufhängungsteils gegenüber dem Fahrzeugaufbau, insbesondere die Ein- und Ausfederbewegungen der Fahrzeugradaufhängung, über das Rückschlagventil 12 in den Luftschlauch 3 und über das schaltbare Ablassventil 11 aus dem Luftschlauch 3 leitbar. In der in den 2A und 2B dargestellten, besonders einfachen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 wird die über das Rückschlagventil 12 in den Luftschlauch 3 einbringbare Luft direkt der Umgebungsluft entnommen, zweckmäßigerweise auch unter Zwischenschaltung eines in den Figuren nicht dargestellten Luftfilters. Über das schaltbare Ablassventil 11 wird die Luft in kontrollierter Weise aus dem Luftschlauch 3 wieder in die Umgebungsluft abgegeben. In particular, the air hose 3 in the in the 2A and 2 B illustrated example with a switchable, for example electrically switchable, drain valve 11 and a check valve 12 fluidly connected. The drain valve 11 and the check valve 12 are in the 2A and 2 B Of course, symbolized as a structural unit can also be realized by two independent valves. The air is at the device 10 by the relative movement of the suspension member relative to the vehicle body, in particular the rebound and rebound movements of the vehicle wheel suspension, via the check valve 12 in the air hose 3 and via the switchable drain valve 11 from the air hose 3 be conducted. In the in the 2A and 2 B illustrated, particularly simple embodiment of the device according to the invention 10 is the over the check valve 12 in the air hose 3 einbringbare air taken directly from the ambient air, expediently also with the interposition of an air filter, not shown in the figures. Via the switchable drain valve 11 The air is controlled from the air hose 3 released back into the ambient air.

Bei einer Ausfederbewegung der Radaufhängung, bei der sich das Radaufhängungsteil relativ gegenüber dem Fahrzeugaufbau entfernt und damit der Abstand zwischen den Federtellern 6 und 8 größer wird, strömt Luft über das Rückschlagventil 12 in den Luftschlauch 3 ein, da sich in dem Luftschlauch 3 aufgrund der Vergrößerung des Abstands zwischen den Enden der Schraubenfeder 2 temporär ein Unterdruck einstellt. Bei einer Einfederbewegung, das heißt wenn sich der Abstand der Schraubenfederenden verkürzt und der Luftdruck in dem Luftschlauch 3 ansteigt, kann die Luft weder über das Rückschlagventil 12 zurückströmen noch durch das schaltbare, geschlossene Ablassventil 11 entweichen. Das heißt, der Luftschlauch 3 pumpt sich auf und dehnt sich in der bereits beschriebenen Weise aus, wodurch der Fahrzeugaufbau angehoben wird. Um eine gewünschte Höhe des Fahrzeugaufbaus einstellen zu können, ist wenigstens das Ablassventil 11 in Durchlaßrichtung schaltbar ausgebildet, so dass die Luft in kontrollierter Weise durch das in Durchlaßrichtung temporär freigeschaltete Ablassventil 11 aus dem Luftschlauch 3 strömen kann. In a rebound of the suspension, in which the suspension part relative to the vehicle body removed and thus the distance between the spring plates 6 and 8th gets bigger, air flows through the check valve 12 in the air hose 3 a, because in the air hose 3 due to the increase in the distance between the ends of the coil spring 2 temporarily sets a negative pressure. In a compression movement, that is, when the distance between the coil spring ends shortened and the air pressure in the air hose 3 increases, the air can neither through the check valve 12 still flow back through the switchable, closed drain valve 11 escape. That is, the air hose 3 Pumps up and expands in the manner already described, whereby the vehicle body is raised. In order to set a desired height of the vehicle body, at least the drain valve 11 formed switchable in the forward direction, so that the air in a controlled manner by the temporarily released in the forward direction drain valve 11 from the air hose 3 can flow.

Auf diese Weise ist mit Hilfe der Radaufhängungsdynamik der Luftdruck in dem Luftschlauch 3 mittels des schaltbaren Ablassventils 11 und des Rückschlagventils 12 variierbar und somit die Höhe des Fahrzeugaufbaus einstellbar. Das schaltbare Ablassventil 11 und das Rückschlagventil 12 bilden bei dem in den 2A und 2B gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel den pneumatischen Mechanismus, mit dem der Luftdruck in dem Luftschlauch 3 veränderbar ist. Der dargestellte pneumatische Mechanismus ist ein passiver pneumatischer Mechanismus, da er im Wesentlichen nur die Schwingungsenergie der Radaufhängung zur Veränderung des Drucks in dem Luftschlauch 3 nutzt. In this way, with the help of the suspension dynamics of the air pressure in the air hose 3 by means of the switchable drain valve 11 and the check valve 12 variable and thus the height of the vehicle body adjustable. The switchable drain valve 11 and the check valve 12 form at the in the 2A and 2 B shown embodiment of the invention, the pneumatic mechanism with which the air pressure in the air hose 3 is changeable. The illustrated pneumatic mechanism is a passive pneumatic mechanism, as it essentially only the vibration energy of the suspension for changing the pressure in the air hose 3 uses.

Um einen für ein bestimmtes Niveau des Fahrzeugaufbaus einmal eingestellten Druck in dem Luftschlauch 3 konstant halten zu können, kann es zweckmäßig sein, auch ein in Durchlaßrichtung schaltbares, insbesondere elektrisch schaltbares, Rückschlagventil 12 vorzusehen, wodurch sich die Niveau- bzw. Höhenregelung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 weiter vereinfachen läßt. At a set in the air hose once for a certain level of vehicle body pressure 3 To be able to keep constant, it may be appropriate, also in the forward direction switchable, in particular electrically switchable, check valve 12 provide, whereby the level or height control of the device according to the invention 10 further simplify.

In den 2A und 2B sind ähnlich wie in den 1A und 1B zwei Ansichten derselben Vorrichtung 10 in zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt. 2A zeigt die Vorrichtung 10 in einer niedrigen Betriebsstellung, wohingegen 2B die Vorrichtung 10 in einer höheren Betriebsstellung darstellt. In the 2A and 2 B are similar in the 1A and 1B two views of the same device 10 shown in two different operating positions. 2A shows the device 10 in a low operating position, whereas 2 B the device 10 represents in a higher operating position.

Die semiaktive Vorrichtung 10 zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Energiebedarf aus, da sie die zur Realisierung der Niveau- bzw. Höhenregelung des Fahrzeugsaufbaus erforderliche Energie lediglich aus der Schwingungsdynamik der Fahrzeugradaufhängung bezieht. Der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist lediglich diejenige Energie zuzuführen, die für das Schalten des Ablassventils 11 und wahlweise des Rückschlagventils 12 zum Halten eines für ein gewünschtes Fahrzeugaufbauniveau erforderlichen Drucks innerhalb des Luftschlauchs 3 erforderlich ist. Diese beträgt jedoch lediglich einen unwesentlichen Bruchteil der Energie, die beispielsweise zum aktiven Pumpen der Luft in den Luftschlauch 3 erforderlich ist, wie es bei der in den 1A und 1B gezeigten Vorrichtung 1 der Fall ist. The semiactive device 10 is characterized by a particularly low energy consumption, since it relates to the realization of the level or height control of the vehicle body required energy only from the vibration dynamics of the vehicle suspension. The device according to the invention 10 is just that energy to supply, for the switching of the drain valve 11 and optionally the check valve 12 to maintain a pressure within the air hose required for a desired vehicle body level 3 is required. However, this is only a negligible fraction of the energy, for example, for actively pumping the air into the air hose 3 is required, as is the case in the 1A and 1B shown device 1 the case is.

3A stellt eine schematische Seitenansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 13 zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus in einer ersten Betriebsstellung dar. 3B stellt dieselbe Vorrichtung 13 in einer zweiten Betriebsstellung dar. Die in den 3A und 3B dargestellte Vorrichtung 13 unterscheidet sich von der Vorrichtung 1 aus den 1A und 1B lediglich in der Art und Weise, wie der Luftschlauch 3 mit Luft beaufschlagt wird. Der restliche Aufbau ist identisch mit dem der Vorrichtung 1 aus den 1A und 1B, weshalb auf eine erneute Beschreibung der zuvor beschriebenen Komponenten an dieser Stelle verzichtet werden kann. 3A FIG. 3 shows a schematic side view of a second exemplary embodiment of a device according to the invention 13 for height adjustment of a vehicle body in a first operating position. 3B represents the same device 13 in a second operating position 3A and 3B illustrated device 13 is different from the device 1 from the 1A and 1B just in the way of the air hose 3 is charged with air. The remaining structure is identical to that of the device 1 from the 1A and 1B Therefore, a re-description of the components described above can be dispensed with at this point.

Auch die in den 3A und 3B gezeigte Vorrichtung 13 ist eine semiaktive Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus, da der Luftdruck in dem Luftschlauch 3 mittels eines die Schwingungsenergie der Radaufhängung nutzenden, pneumatischen Mechanismus veränderbar ist. Zusätzlich zu dem in den 2A und 2B dargestellten pneumatischen Mechanismus der Vorrichtung 10 umfaßt der pneumatische Mechanismus der in den 3A und 3B dargestellten Vorrichtung 13 ferner eine passive Pneumatikpumpe 14. Der Luftschlauch 3 ist hierbei über das Rückschlagventil 12 mit einer Druckseite der passiven Pneumatikpumpe 14 fluidleitend verbunden. Wie den 3A und 3B zu entnehmen ist, ist die passive Pneumatikpumpe 14 derart zwischen dem Fahrzeugaufbau und dem Radaufhängungsteil, insbesondere zwischen dem aufbauseitigen Federteller 6 und dem radaufhängungsseitigen Federteller 8, angeordnet, dass sie durch die Relativbewegung des Radaufhängungsteils gegenüber dem Fahrzeugaufbau betätigt wird. Die Pumpleistung der passiven Pneumatikpumpe 14 wird demnach alleine durch die Ein- und Ausfederbewegungen der Radaufhängung relativ zum Fahrzeugaufbau aufgebracht. Auf eine externe Energiequelle zum Antrieb der passiven Pneumatikpumpe 14 kann somit verzichtet werden, wodurch sich auch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 13 durch einen besonders niedrigen Energiebedarf auszeichnet, da sie die zur Realisierung der Niveau- bzw. Höhenregelung des Fahrzeugsaufbaus erforderliche Energie lediglich aus der Schwingungsdynamik der Fahrzeugradaufhängung bezieht. Also in the 3A and 3B shown device 13 is a semi-active device for height adjustment of a vehicle body, as the air pressure in the air hose 3 by means of the vibration energy of the suspension using pneumatic mechanism is changeable. In addition to that in the 2A and 2 B illustrated pneumatic mechanism of the device 10 includes the pneumatic mechanism in the 3A and 3B illustrated device 13 also a passive pneumatic pump 14 , The air hose 3 is here via the check valve 12 with a pressure side of the passive pneumatic pump 14 fluidly connected. Like that 3A and 3B it can be seen, is the passive pneumatic pump 14 such between the vehicle body and the suspension member, in particular between the body-side spring plate 6 and the suspension side spring plate 8th , arranged to be actuated by the relative movement of the suspension member relative to the vehicle body. The pumping power of the passive pneumatic pump 14 is therefore applied solely by the rebound and rebound movements of the suspension relative to the vehicle body. On an external source of energy to drive the passive pneumatic pump 14 can thus be dispensed with, which also results in this embodiment of the device according to the invention 13 characterized by a particularly low energy consumption, since it relates to the realization of the level or height control of the vehicle body energy required only from the vibration dynamics of the vehicle suspension.

Insbesondere führt eine Ausfederbewegung der Radaufhängung bei der Vorrichtung 13 dazu, dass die Pneumatikpumpe 14 Luft aus der Umgebung (möglicherweise unter Zwischenschaltung eines Filters) ansaugt und die Luft bei einer Einfederbewegung über das Rückschlagventil 12 in den Luftschlauch 3 pumpt. Hierdurch wird der Druck in dem Luftschlauch 3 erhöht, da das Rückschlagventil 12 ein Zurückströmen der Luft verhindert. Als Folge hiervon dehnt sich der Luftschlauch 3 in der bereits beschriebenen Weise aus. Das Abströmen der Luft aus dem Luftschlauch 3 wird auslaßseitig durch das schaltbare, verschlossene Ablassventil 11 verhindert. Erst wenn dieses in seiner Durchlaßrichtung (temporär) freigeschaltet wird, kann die Luft aus dem Luftschlauch 3 entweichen. Auf diese Weise ist mit Hilfe der Radaufhängungsdynamik der Druck in dem Luftschlauch 3 über das schaltbare Ablassventil 11, das Rückschlagventil 12 sowie die passive Pneumatikpumpe 14 variierbar und folglich die Höhe des Fahrzeugaufbaus einstellbar. Das schaltbare Ablassventil 11, das Rückschlagventil 12 und die passive Pneumatikpumpe 14 bilden bei dem in den 3A und 3B gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel den pneumatischen Mechanismus, mit dem der Luftdruck in dem Luftschlauch 3 veränderbar ist. Der dargestellte pneumatische Mechanismus ist ein passiver pneumatischer Mechanismus, da er im Wesentlichen nur die Schwingungsenergie der Radaufhängung zur Veränderung des Drucks in dem Luftschlauch 3 nutzt. In particular, a rebound movement of the suspension in the device 13 to that the pneumatic pump 14 Air from the environment (possibly with the interposition of a filter) sucks and the air in a compression movement via the check valve 12 in the air hose 3 inflated. As a result, the pressure in the air hose 3 increased because the check valve 12 prevents backflow of air. As a result, the air hose expands 3 in the manner already described. The outflow of air from the air hose 3 on the outlet side through the switchable, closed drain valve 11 prevented. Only when this is released in its forward direction (temporarily), the air from the air hose 3 escape. In this way, with the help of the suspension dynamics of the pressure in the air hose 3 via the switchable drain valve 11 , the check valve 12 as well as the passive pneumatic pump 14 variable and thus the height of the vehicle body adjustable. The switchable drain valve 11 , the check valve 12 and the passive pneumatic pump 14 form at the in the 3A and 3B shown embodiment of the invention, the pneumatic mechanism with which the air pressure in the air hose 3 is changeable. The illustrated pneumatic mechanism is a passive pneumatic mechanism, as it essentially only the vibration energy of the suspension for changing the pressure in the air hose 3 uses.

In den 3A und 3B sind ähnlich wie in den 1A und 1B zwei Ansichten derselben Vorrichtung 13 in zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt. 3A zeigt die Vorrichtung 13 in einer niedrigen Betriebsstellung, wohingegen 3B die Vorrichtung 13 in einer höheren Betriebsstellung darstellt. In the 3A and 3B are similar in the 1A and 1B two views of the same device 13 shown in two different operating positions. 3A shows the device 13 in a low operating position, whereas 3B the device 13 represents in a higher operating position.

Die semiaktive Vorrichtung 13 zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Energiebedarf aus, da die zur Realisierung der Niveauregelung des Fahrzeugsaufbaus erforderliche Energie aus der Schwingungsdynamik der Fahrzeugradaufhängung bezogen wird. Der Vorrichtung 13 ist lediglich die Energie zuzuführen, die für das Schalten des Ablassventils 11 zum Halten eines für ein gewünschtes Fahrzeugaufbauniveau erforderlichen Drucks innerhalb des Luftschlauchs 3 erforderlich ist. Diese macht jedoch nur einen unwesentlichen Bruchteil derjenigen Energie aus, die beispielsweise zum aktiven Pumpen der Luft in den Luftschlauch 3 erforderlich ist, wie es bei dem in den 1A und 1B gezeigten Beispiel der Fall ist. The semiactive device 13 is characterized by a particularly low energy consumption, since the energy required for the realization of the level control of the vehicle body is obtained from the vibration dynamics of the vehicle wheel suspension. The device 13 is only to supply the energy necessary for the switching of the drain valve 11 to maintain a pressure within the air hose required for a desired vehicle body level 3 is required. However, this makes only an insignificant fraction of that energy, for example, for actively pumping the air into the air hose 3 is required, as is the case in the 1A and 1B example shown is the case.

Die vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Vorrichtung zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus ist nicht auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. So ist beispielsweise die Verwendung eines anderen Gases als Luft, beispielsweise Stickstoff, denkbar. Ferner ist auch die Bereitstellung der Luft bzw. des anderen Gases in einem Druckbehälter möglich. Der Druckbehälter ist in einem solchen Fall über entsprechende Leitungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung fluidleitend verbunden. Insbesondere könnte beispielsweise die Saugseite der passiven Pneumatikpumpe oder die Einlaßseite des Rückschlagventils mit dem Behälter fluidleitend verbunden sein, um Luft oder ein anderes Gas, beispielsweise Stickstoff, aus dem Behälter zu entnehmen und in den Luftschlauch zu fördern. Um einen geschlossenen Fluidkreislauf zu bilden, könnte die Auslaßseite des Ablassventils wieder mit dem Behälter fluidleitend verbunden sein. The above-described vehicle height adjusting apparatus according to the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, but also includes same acting further embodiments. For example, the use of a gas other than air, for example nitrogen, is conceivable. Furthermore, it is also possible to provide the air or the other gas in a pressure vessel. In such a case, the pressure vessel is fluid-conductively connected to the device according to the invention via corresponding lines. In particular, for example, the suction side of the passive pneumatic pump or the inlet side of the check valve could be fluidly connected to the container to remove air or other gas, such as nitrogen, from the container and to promote the air hose. To form a closed fluid circuit, the outlet side of the drain valve could again be fluidly connected to the reservoir.

In bevorzugter Ausführung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, zur Höhenverstellung des Fahrzeugaufbaus relativ zur Radaufhängung verwendet. In a preferred embodiment, the device according to the invention is used in a vehicle, in particular a motor vehicle, for height adjustment of the vehicle body relative to the wheel suspension.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Vorrichtung zur Höhenverstellung gemäß Stand der Technik Device for height adjustment according to the prior art
2 2: Schraubenfeder coil spring
3 3: Luftschlauch air hose
4 4: Stoßdämpfer shock absorber
5 5: Kolbenstange piston rod
6 6: Aufbauseitiger Federteller Body-side spring plate
7 7: Dämpferrohr damper tube
8 8th: Radaufhängungsseitiger Federteller Suspension side spring plate
9 9: Aktive Pneumatikpumpe Active pneumatic pump
10 10: Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Höhenverstellung Inventive device for height adjustment
11 11: Ablassventil drain valve
12 12: Rückschlagventil check valve
13 13: Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Höhenverstellung Inventive device for height adjustment
14 14: Passive Pneumatikpumpe Passive pneumatic pump

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19855229 A1 [0002]
DE 19505026 A1 [0003]
US 6398198 B1 [0005]
EP 2246206 A2 [0006]
DE 10336779 A1 [0007]
JP 2001001730 A [0008]
DE 3519587 [0009]

Claims

Device for adjusting the height of a vehicle body relative to a wheel suspension, comprising at least one helical spring ( 2 ) for supporting a relative to the vehicle body movable suspension member against the vehicle body and one within the coil spring ( 2 ), gas-tight, air-filled, formed of a stretchable material air hose ( 3 ), which along the longitudinal axis of the coil spring ( 2 ) is expandable, characterized in that the air pressure in the air hose ( 3 ) by means of a pneumatic mechanism utilizing the vibration energy of the suspension ( 11 . 12 . 14 ) is variable, wherein the pneumatic mechanism at least one switchable drain valve ( 11 ) and a check valve ( 12 ), each fluid-conducting with the air hose ( 3 ), wherein air at an increase in the distance of the suspension part relative to the vehicle body via the check valve ( 12 ) in the air hose ( 3 ) which flows during a compression movement with the drain valve closed ( 11 ) expands along the longitudinal axis of the coil spring, wherein the air only by the temporarily openable in the passage direction drain valve ( 11 ) from the air hose 3 flows.

Device according to claim 1, characterized in that the pneumatic mechanism is a passive pneumatic pump ( 14 ), wherein the air hose ( 3 ) via the check valve ( 12 ) with a pressure side of the passive pneumatic pump ( 14 ) is fluid-conductively connected, wherein the passive pneumatic pump ( 14 ) is arranged between the vehicle body and the suspension part so that it can be actuated by the relative movement of the suspension member relative to the vehicle body.

Device according to claim 1 or 2, characterized by a body-side spring plate connected to the vehicle body ( 6 ) and one connected to the suspension part, suspension side spring plate ( 8th ) between which the coil spring ( 2 ) is braced.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a parallel to the coil spring ( 2 ) arranged shock absorbers ( 4 ), wherein the coil spring ( 2 ) and the shock absorber ( 4 ) form a strut.