DE1083673B

DE1083673B - Luftfederung fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1083673B
Application number: DEF27169A
Authority: DE
Inventors: Donald Jack Schwendner
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1957-12-09
Filing date: 1958-12-02
Publication date: 1960-06-15
Also published as: US2967065A; FR1204029A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Luftfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem den Abstand Fahrzeugrahmen—Fahrbahnebene regelnden Ausgleichsventil und einem zwischen Ausgleichsventil und Luftfeder bzw. Luftfedern angeord- '5 neten besonderen Steuerventil. Sie bezieht sich ferner auf ein Steuerventil, das an einer einzigen, das Ausgleichsventil und die Luftfeder verbindenden Leitung angeordnet ist, um das Sinken des Luftfederdruckes unter einen vorbestimmten Wert zu verhindern. Es verhindert ebenfalls bei Stoßbelastung eine Beschädigung des Steuerventils, indem es einen Luftauslaß zur Außenluft vorsieht.

Die Anordnung des Ausgleichsventils geht aus den Zeichnungen hervor, auf denen das Ausgleichsventil zwischen einer Druckluftquelle und der Luftfeder angeordnet ist, um die Druckverhältnisse in der Luftfeder zu regeln, wobei jedoch nur eine einzige Druckleitung zwischen Luftfeder und Ausgleichsventil angewandt wird. An dem Fahrzeugrahmen befestigte Steuerglieder betätigen das Ausgleichsventil, um das Luftvolumen der Luftfeder zu regeln.

Unter besonderen Umständen, z. B. beim Anheben des Fahrzeugrahmens oder wenn das Fahrzeugrad in ein Schlagloch fällt, betätigt der Steuerhebel das Ausgleichsventil und gibt den Luftauslaß frei, um das Fahrzeug in die Normallage zurückzuführen. Dieser vorübergehende Zustand bedingt jedoch, daß die Luft so lange entweicht, bis die Luftfeder Luft nur von Atmosphärendruck enthält oder bis der vorübergehende Zustand aufhört. Sobald die Luftfeder auf nur Atmosphärendruck gebracht ist und der vorübergehende Zustand des Fahrzeugs im wesentlichen aufgehört hat, befindet sich das Fahrzeug nicht mehr in einer parallelen Normallage, und es ist schwierig, das Fahrzeug zu lenken, bis die Normalhöhe wieder eingenommen wird. Es ist zwar bekannt, die Luftzuführung zur Luftfeder dadurch zu verhindern, daß das Einlaßventil des Ausgleichsventils außer Tätigkeit, gesetzt wird. Diese Konstruktion gestattet jedoch die nachteilige Luftabfuhr nach außen, da bei dieser Konstruktion das Ausgleichsventil geöffnet bleibt.

Es ist bereits ein Luftfedersystem bekanntgeworden, in dem ein Steuerventil bei Stillstand des Kraftfahrzeuges einen von einer Druckluftquelle zu den Federelementen .führenden-, Durchlaß· zum Einregeln der Standhöhe des Fahrzeuges freigibt. Der Steuerkoljben dieses Ventils wird mit Drucköl beaufschlagt, das von einer mit der Abtriebswelle eines Geschwindigkeitswechselgetriebes mit vorzugsweise hydrodynamischem Drehmomentwandler verbundenen Pumpe geliefert wird. Das Steuerventil ist somit unwirksam, sobald aas Fahrzeug fährt.

Luftfederung für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft,
Köln, Henry-Ford-Straße

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 9. Dezember 1957

Donald Jack Schwendner, Livonia, Mich. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Um einen übermäßigen Druckluftverlust in der Luftfeder zu verhindern, wird erfindungsgemäß ein druckabhängiges Ventil vorgeschlagen, welches in der. einzigen, die Luftfeder und das Ausgleichsventil verbindenden Leitung angeordnet ist. Das Ventil enthält eine Rückstellfeder, die den Ventilkolben immer betätigt, wenn die Druckluft auf einer oder beiden Seiten des Ventilkolbens eine Kraft ausübt, die einen vorbestimmten Wert unterschreitet, indem dann die Luftfeder vom Ausgleichsventil durch Bewegung des Ventilkolbens abgesperrt wird. Der Ventilkolben wird mit einer genügend großen Beaufschlagungsfläche versehen. Wenn aber der Luftdruck die eingestellte Rückstellkraft der Feder überschreitet, gleitet der Ventilkolben nach außen und öffnet den Zugang zur Druckleitung. Das Steuerventil regelt sowohl die Zuführung wie auch die Abführung der Druckluft in der Luftfederung. Hierbei geht die Luft nicht durch die beweglichen Glieder des Steuerventils selbst, sondern am Ventilkolben vorbei zur Druckluftleitung, so daß bei Vorliegen eines genügend hohen Druckes eine drosselfreie Verbindung gewährleistet ist.

Bei schwerer Stoßbelastung wird im Ventilkörper eine mit der Außenluft in Verbindung stehende Auslaßbohrung infolge Zurückgehens der Feder freigegeben und somit der hohe Luftdruck von dem Ventilkolben unmittelbar zur Außenluft abgeführt. Das druckabhängige Steuerventil arbeitet unabhängig vom Ausgleichsventil und wird nicht mechanisch betätigt und hat ferner den Vorteil, daß es unabhängig von der Steuerungseinrichtung der Druckluft arbeitet.

009 530/318

Claims

3 4

Die weiteren erfindungsgemäßen Merkmale und in den Ventilkolben zur Auslaßöffnung 35 abgeleitet Vorteile der vorliegenden Erfindung werden an Hand wird. Die Luftbewegung im Auslaßkanal 46 kann nur der nachfolgenden Zeichnungen und der Beschreibung in einer Richtung erfolgen,
erläutert. .-.-..-..- Das""selbsttätige Steuerventil27 besitzt ein zylin-

Abb. 1 ist eine schematische Darstellung der Luft-" 5 drisches Gehäuse48 mit einer innenliegenden Bohfederung mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil; rung 49 für die Druckluft. Das Steuerventil 27 kann

Abb. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch das an der Druckluftleitung 28 in jeder gewünschten selbständig arbeitende Steuerventil, verbunden mit Stellung zwischen Luftfeder und Ausgleichsventil bedem Ausgleichsventil. festigt werden. Ein mit einem elastischen Kopf 53

Abb. 3 ist ein vergrößerter Querschnitt des Steuer- io versehener Ventilkolben 51 wird in der Normalstelventils analog Abb. 2, jedoch für ein Paar von Luft- lung durch die Spiralfeder 54 an den Eingang der federn; Bohrung 59 so angedrückt, daß die Druckluft abge-

Abb. 4 ist die Draufsicht, teilweise im Schnitt, des sperrt ist. Spiralfeder 34 besitzt eine vorbestimmte Steuerventils nach Abb. 3 und 5; Druckeinstellung. Die Feder kann mittels einer Ge-

Abb. 5 ist ein Querschnitt durch das Steuerventil 15 windebüchse 56 auf einen gewünschten Druck eingeanalog Abb. 2, jedoch mit der Auslaßbohrung für stellt werden, wobei die.Gewindebüchse 56 in das Ge-Stoßbelastungen. winde des Gehäuses 48 eingeschraubt werden kann.

Die Zeichnungen stellen den Kompressor 11 dar, Ein im Querschnitt eine Kreisfläche aufweisender der Druckluft dem Druckluftbehälter 12 zuleitet, der elastischer Dichtungsring 63 dichtet den Ventilkolben seinerseits die Druckluft über Druckluftleitungen 13 ao 51 mit seiner Beaufschlagungsfläche 50 gegenüber den vorderen bzw. hinteren Ausgleichsventilen 14 seiner Gleitbohrung ab.

und 16 zuführt, erforderlichenfalls zu den vorderen Abb. 3 und 4 zeigen das Steuerventil 29 zur Rege-

und hinteren Luftfedern 17 bzw. 22. Das vordere lung der hinteren Luftfedern 22. In dem Ausführungs-Ausgleichsventil 14 wird mit Hilfe eines Hebels 18 beispiel für miteinander verbundene Luftfedern ist und Armes 19 betätigt, die an dem Radlenker 21 be- 25 eine an sich bekannte Bohrung 57 vorhanden, die die festigt sind. Die Druckluft in den hinteren Luftfedern Luftströmung in beiden Richtungen gestattet. Die

22 wird durch das Ausgleichsventil 16 geregelt, das Bohrung 57 enthält jedoch ein Paar von entgegengeüber Hebel 23 und Arm 24 betätigt wird. Die Teile setzt gerichteten Kanälen 58, die mit den Zuleitun-

23 und 24 sind unmittelbar am Ausgleichsgetriebe 26 gen 31 bzw. 32 für die Druckluft in Verbindung befestigt. Die vorderen Ausgleichsventile 14 werden 30 stehen. Ventilkolben 51 und die anderen Teile entspreüber Druckluftleitungen 28 mit den Luftfedern ver- chen derjenigen des vorderen Ausgleichsventils 27. bunden, zwischen denen Steuerventile 27 angeordnet Der Ventilkolben 51 kann die Bohrung 57 absperren sind. Bei der Hinterradaufhängung sind die hinteren bzw. bei Erhöhung des Druckes auf Beaufschlagungs-Luftfedern 22 mit Hilfe der Zuleitungen für die fläche 52 des Ventilkopfes 53 öffnen und regelt somit Druckluft 31 bzw. 32 und dem selbsttätig arbeitenden 35 die Luftdruckverhältnisse in den miteinander verbun-Steuerventii 29 verbunden, das seinerseits mit dem denen Luftfedern 22. Ähnlich den Steuerventilen 27 hinteren Ausgleichsventil 16 in Verbindung steht. Es bei den vorderen Luftfedern ist das hintere Steuerist ersichtlich, daß Steuerventil 27 bzw. 29 zwischen ventil 29 mit den Zuleitungen 31 bzw. 32 für beiderden Ausgleichsventilen 14 bzw. 16 und den Luft- seitige Luftströmung verbunden und kann von der federn 17 bzw. .22 angeordnet sind. Während in den 40 Druckluft beider Strömungsrichtungen beaufschlagt Druckluftleitungen 13 die Luft nur die Strömungs- werden.

richtung von Druckluftbehälter 12 zu dem entspre- Sofern die Feder schweren Belastungen ausgesetzt

chenden Ausgleichsventil haben kann, ist die Strö- ist, kann das Ventil in der in Abb. 5 dargestellten mungsrichtung in den Druckluftleitungen 28, 31 und Weise ausgeführt sein. Hier ist ein kürzerer Sicher-32 in beiden Richtungen möglich, da hier sowohl die 45 heitskolben 59 derart vorgesehen, daß er bei schweren Ein- wie auch die Auslaßluft strömt. Ausgleichsventil Stößen in seiner äußersten Lage eine Auslaßbohrung 14 ist mit einer Einlaßöffnung 34 und einer Auslaß- 62 in einer Seite des Gehäuses freigibt. Die Auslaßöffnung 35 versehen. Ein- bzw. Auslaßöffnung 34 bohrung 62 verbindet die Bohrung 57 und die atmo- bzw. 35 \verden in Abhängigkeit von der Steuerung sphärische Luft in dieser äußersten Kolbenstellung, der Kolbenstange 42 mit dem Einlaßkanal 36 für das 50 welche immer dann eingenommen wird, wenn der Steuerventil verbunden, wenn Kolbenstange 42 über Luftdruck wesentlich die Druckkraft der Rückstelleinen am Stellarm 44 befestigten Nocken 43 infolge feder 61 übersteigt.

der Bewegung des Hebels 18 und Armes 19 verstellt Es ist wichtig, daß bei den Steuerventilen 27 und 29

wird. Bei der Einlaßbewegung geht die Luft zunächst die Druckleitungen bzw. Kanäle zwischen dem Ausdurch die gefilterte Einlaßöffnung 34 hindurch und 55 gleichsventil und der Luftfeder keine Drosselstellen hebt das kegelige Einlaßventil 27 entgegen der Wir- enthalten und einen genügenden Öffnungsquerschnitt kung der Druckfeder 39 abwärts. Die Druckfeder 39 am Ventilsitz dann aufweisen, wenn der Druck die stützt sich am anderen Ende am beweglichen Platten- eingestellte Federkraft der Federn 64 und 61 an der ventil 41 ab, das mechanisch durch den Ventilkolben einen oder anderen Seite des Ventilkopfes 53 über-42 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 47 auf- 60 schreitet. . .

wärts gedrückt wird, um den Zugang der Luft zum
Einlaßkanal 36 für das Steuerventil zu ermöglichen.

Bei der Auslaßbewegung wird der Ventilkolben42 Patentansprüche:

derart abwärts bewegt, daß das Plattenventil 41 auf

Schultern des Ausgleichsventilgehäuses zum Anliegen 65 1. Luftfederung für Fahrzeuge, insbesondere

kommt, wodurch der Einlaßkanal zur Luftfeder ab- Kraftfahrzeuge, mit einem den Abstand Fahrgesperrt wird. Hierbei wird die Kolbenstange 42 in eine zeugrahmen—Fahrbahnebene regelnden Aus-

Stellung geführt, die tiefer als die Lage der Schultern gleichsventil und einem zwischen Ausgleichsven-

des Gehäuses 33 ist, wodurch die aus dem Einlaß- til und Luftfeder bzw. Luftfedern angeordneten

kanal 36 zugeführte Luft durch den Auslaßkanal 46 70 besonderen Steuerventil, dadurch gekennzeichnet,

daß das Steuerventil (27) zwei miteinander fest verbundene und gegen ein gemeinsames Rückstellglied (54, 61) bewegbare, für die Druckluft von mindestens zwei Druckluftkanälen (36, 28) verschiedene Beaufschlagungsflächen (50, 52) aufweisende Ventilsteuerglieder (51/53; 53/59) enthält.
2. Luftfederung mit einem Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsteuerglieder aus einem elastischen, kugeligen Ventilkopf (53) und einem Ventilkopf in der Mitte seiner Stirnfläche lösbar aufnehmenden Ventilkolben (51, 59) bestehen.
3. Luftfederung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Rückstellfeder (54) sich auf einer mit einem inneren Gewindeansatz des Gehäuses (48) verschraubbaren Gewindebüchse (56) einstellbar abstützt.
4. Luftfederung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (59) relativ. kurz zu seiner Gleitbohrung ausgeführt ist, so daß bei Stoßbelastung eine im Ventilgehäuse angeordnete Auslaßbohrung (62) mit der Druckluftbohrung (49) verbunden ist.
5. Luftfederung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisringförmige Beaufschlagungsfläche (50) des Ventilkolbens (51) relativ groß, z. B. größer als die Aufnahmefläche (52) des Ventilkopfes (53), ausgeführt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 787 475.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 530/318 6.60