DE1150584B - Fahrzeugabfederung mittels hydropneumatischer Federstreben mit einer Einrichtung zum selbsttaetigen Konstanthalten der Hoehenlage - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

T14419 Π/63 c

ANMEIiDETAG; 16. NOVEMBER 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 20. JUNI 1963

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugabfederung mittels hydropneumatischer Federstreben mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten der Höhenlage, die zwischen jeder hydropneumatischen Feder und einer Druckflüssigkeitezuflußleitung aus einer außerhalb der Federstrebe liegenden Druckquelle angeordnet ist und die für jede Federstrebe ein auf die relative Lage der beiden Aufhängegelenke der Federstrebe ansprechendes Höhenregelventil und eine Rückführleitung für die Druckflüssigkeit aufweist.

Bei diesen bekannten hydropneumatischen, die Fahrzeuglast abstützenden Federstreben drückt auf die Flüssigkeit in einer teleskopartig volumenveränderlichen Kammer über eine Membran ein unter Druck stehendes Luft- bzw. Gaskissen. Dadurch wird eine besonders weiche Abfederung erhalten. Um bei solchen hydropneumatiscäien Federstreben den Abstand der Aufhängepunkte bei sich änderndem Fahrzeuggewicht gleich zu halten, ist bei einer bekannten Federstrebenausführung das Höhenregelventil parallel zur Federstrebe außerhalb dieser derart angeordnet, daß der Schieberteil des Regelventils mit dem einen Aufhängepunkt der Federstrebe, das Ventilgehäuse mit dem anderen Aufhängepunkt verbunden ist. Die Druckflüssigkeitszu- bzw. -abfuhr wird vom Schieberteil entweder gesperrt oder freigegeben. Ein ständiger, mehr oder minder gedrosselter Druckmitteldurchlauf durch die Federstrebe findet nicht statt. Ferner ist in einem älteren Patent bereits vorgeschlagen worden, innerhalb der Federstrebe eine Kolbenpumpe vorzusehen, welche durch die beim Fahren auftretenden gegenseitigen Bewegungen der beiden Teile der Federstrebe betätigt wird. Der Pumpenkolben ist als langer, an dem einen Teil der Federstrebe befestigter Schieberkolben ausgeführt, so daß er gleichzeitig als Ventilschieber des als Schieberventil ausgebildeten Höhenregelventils dient. Die Zu- und Abflußöffnungen des Zylinders dieser Pumpe sind in relativ geringer Entfernung von der gewünschten Mittellage angeordnet, so daß bei einer vorbestimmten Abweichung des Pumpenkolbens von der Mittellage Flüssigkeit aus einer Vorratskammer in die Druckflüssigkeitskammer der Federstrebe gepumpt oder Druckflüssigkeit aus dem Druckraum der Federstrebe in die Vorratskammer abgelassen wird, um die Federstrebe in die Mittellage zurückzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Fahrzeugabfederung so zu verbessern, daß sie unempfindlicher gegen Verunreinigungen in der Druckflüssigkeit und gegen Temperaturänderungen Fahrzeugabfederung

mittels hydropneumatischer Federstreben mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten der Höhenlage

Anmelder:

Thompson Products Inc., Detroit, Mich. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

John P. Heiss, Flint, Mich.,

und Herbert W.Templeton,

Southfield Township, Mich. (V. St. A.), sind als Erfinder genannt worden

der Atmosphäre wird und außerdem bei Belastungsänderungen weicher arbeitet.

Die Erfindung besteht bei Fahrzeugabfederungen der eingangs beschriebenen Art darin, daß das Höhenregelventil als Regelventil mit einem vom Ventilhub gesteuerten kalibrierten Öffnungsquerschnitt und einem ständig offenen Mindestquerschnitt ausgebildet ist, so daß die Zuflußgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit bei einem Annähern der beiden Aufhängegelenke fortschreitend auf einen hohen Wert erhöht und bei einem Entfernen der beiden Aufhängegelenke fortschreitend auf einen niedrigen, über Null liegenden Mindestwert herabgesetzt wird, und daß zwischen der Druckflüssigkeitskammer der Federstrebe und der Rückführleitung für die Druckflüssigkeit eine ständig offene Drosselöffnung vorgesehen ist, die eine Abströmgeschwindigkeit aus der Federstrebe zuläßt, deren Wert zwischen dem niedrigen Mindestwert und dem hohen Wert der Zuflußgeschwindigkeit liegt.

Als DruckflüssigkeitsqueUe kann z. B. eine vom Motor betriebene hydraulische Pumpe dienen.

Bei der Fahrzeugabfederung nach der Erfindung ändert sich der Öffnungsquerschnitt des Höhenregelventils bei Änderungen des Abstandes der Aufhänge-

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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Fig. 1 ist die Seitenansicht eines Teils eines Fahrzeugrahmens mit der Hinterradaufhängung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Teil der Stirnansicht des Rahmens mit der Vorderradaufhängung gemäß der Erfindung;

ο Fig. 3 zeigt die Vorderradaufhängung nach Fig. 2 im Grundriß;

Fig. 4 ist ein in größerem Maßstab gezeichneter Längsschnitt durch die bei den Radaufhängungen verwendete hydropneumatische Federstrebe, und

Fig. 5 zeigt ein Schaubild der Federcharakteristik der verwendeten Gummilagerung.

Ein starrer Rahmen 10 trägt einen Verbrennungsmotor 11 üblicher Bauart, welcher über nicht dargestellte Mittel mit einer Hinterachse 12 in Antriebs-

Die Druckflüssigkeit eines hydraulischen Schwingungsdämpfers in einem äußeren Kreislauf mittels eines Wärmeaustauschers lediglich zu kühlen, ist an sich bekannt.

Um bei einem Ausfallen der Druckflüssigkeitsquelle, z. B. der Pumpe, zu verhindern, daß die Druckflüssigkeit durch das Gewicht des Fahrzeuges aus der Federstrebe über die Rückführleitung weg-

punkte der Federstrebe nur allmählich; dadurch arbeitet die Federstrebe weicher. Außerdem ist eine ständige Strömung von Druckflüssigkeit durch die Federstrebe vorhanden; die Ventile sind somit ständig offen. Damit ist die Gefahr ausgeschaltet, daß geringe Verunreinigungen, die bei der Wartung in die Anlage gelangen können, oder Fremdkörperchen von der Herstellung der Teile die Ventile verstopfen oder verklemmen können.' Solche Verunreinigungen od. dgl. werden zum Vorratsbehälter zurückgespült, wo sie durch Fiter leicht ausgeschieden werden können. Die Anordnung nach der Erfindung hat ferner den Vorteil, daß sie leicht von Temperaturänderungen unabhängig gemacht werden kann, indem nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in dem Kreislauf ein Wärmeaustauscher vorgesehen wird, der im Winter zur Erwärmung der Druckflüssigkeit mittels der im Motor entstehenden Wärme und

im Sommer zur Kühlung mittels des Fahrtwindes
verwendet werden kann, um eine bestimmte Feder- ao verbindung steht. Die Hinterachse 12 ist in einem eigenschaft der Federstrebe aufrechtzuerhalten. Achsgehäuse 14 drehbar gelagert, das fest mit einem

Aufhängegelenk IS verbunden ist, welches bei 16 am Rahmen 10 angelenkt ist. An dem Achsgehäuse 14 ist über ein Kugelgelenk 18 eine insgesamt mit 17 bezeichnete hydropneumatische Federstrebe angelenkt, die bei 19 mit dem Rahmen 10 verbunden ist. Mit Ausnahme des nicht abgefederten Gewichtes wird das gesamte Gewicht des Fahrzeugs von den Federstreben 17 getragen, von denen je eine für jedes

gedrückt wird, ist es. vorteilhaft, in der Rückführ- 30 einzelne Fahrzeugrad vorgesehen ist.
leitung ein in Schließrichtung belastetes Sperrventil Wie aus Fig. 4 ersichtlich, umfaßt die Federstrebe

vorzusehen, das durch den Druck in der Druck- 17 eine Luftkammer 20, die unter einem vorbestimmflüssigkeitsieitung in Offenlage gehalten wird. Wenn ten Druck steht. Eine vorzugsweise durch den Verdie Pumpe oder andere Druckflüssigkeitsquelle aus- brennungsmotor U angetriebene Pumpe 21 (Fig. 1) fällt, geht das Sperrventil selbsttätig in die Schließ- 35 liefert eine unter hohem Druck stehende Druckstellung, in der sie die Rückfühdeitung absperrt und flüssigkeit, die der Federstrebe 17 über eine Zuleitung somit einen Austritt der Druckflüssigkeit aus der 23 zugeführt wird. Die unter niedrigem Druck Federstrebe verhindert. stehende Flüssigkeit verläßt die Federstrebe 17 über

Aus Sicherheitsgründen ist es außerdem wünschens- eine Abführleitung 24 und strömt über ein Sperrwert, daß in der Druckmittelzuleitung zur Feder- 40 ventil 22 zu dem Behälter 25, aus dem sie emeut zu strebe zwischen der Abzweigung für das Sperrventil der Pumpe 21 gelangt.

und der Federstrebe ein Sicherheitsrückschlagventil Die hydropneumatische Federstrebe 17 umfaßt ein

angeordnet ist, das die Aufgabe hat, ein Zurück- erstes rohrförmiges Gehäuse 30, das mit Hilfe des strömen von Druckfiüssigkeit durch die Druckmittel- Kugelgelenks 18 an dem Achsgehäuse 14 angelenkt Zuleitung in jedem Fall zu verhindern ist. Ein Sicher- 45 ist. Dieses rohrförmige Gehäuse 30 trägt an seinem heitsrückschlagventil in der Druckmittelzuleitung zu oberen Ende ein Führungslager 31 für ein auf und einer Federstrebe vorzusehen, ist an sich bereits be- ab bewegbares zweites rohrförmiges Bauteil 32. Die kannt. rohrförmigen Bauteile 30 und 32 umschließen eine

Zweckmäßigerweise ist für die Abdämpfung nieder- Strebenkammer 33. Die in dieser Kammer enthaltene frequenter Schwingungen in der Federstrebe eine 50 Flüssigkeitsmenge bestimmt die Länge der Federbekannte Einrichtung zum Dämpfen der Flüssigkeits- strebe bei einem bestimmten gegebenen Druck in der strömung zwischen zwei Kammern vorgesehen. Zur Luftkammer 20.

Abdämpfung hochfrequenter Schwingungen ist es Die Luftkammer 20 ist außen von einem zylindri-

vorteilhaft, mindestens das eine der Aufliängegelenke sehen Gehäuse 34 und innen von der Außenfläche der Federstrebe an dem entsprechenden Fahrzeug- 55 einer zwischen den Enden der Bauteile 30 und 34 mit teil über einen Gummipuffer mit einer gegenüber Hilfe von Wulstverbindungen 36 und 37 in ihrer derjenigen der hydropneumatischen Federstrebe Lage gehaltenen schlauchförmigen Membran 35 behohen Federkonstanten abzustützen. Dabei besitzt grenzt.

der Gummipuffer zweckmäßigerweise eine solche Die Kammer 20 ist mit unter Druck stehender

Gestalt, daß die Federkonstante — betrachtet über 60 Luft gefüllt. Der Luftdruck beträgt z. B. bei einem den Federweg — zunächst konstant ist und dann Fahrzeug mit einem Gewicht von etwas oberhalb stetig auf einen erheblich höheren Wert ansteigt. 1350 kg, etwa 55 kg/cm². Der Luftdruck wirkt über

Einen Stoßdämpfer mindestens an einem Ende die Membran 35 unmittelbar auf die Flüssigkeit in über einen Gummipuffer an dem entsprechenden der Kammer 38, die von der Innenfläche der Mem-Fahrzeugteil abzustützen, ist bekannt. Auch ist es 65 bran 35 und der Außenfläche des Bauteils 30 be

bekannt, diesen Gummipuffern eine solche Gestalt zu geben, daß sie eine sich ändernde Federkonstante haben.

grenzt ist. Die Flüssigkeit in der Kammer 38 steht mit derjenigen in der Kammer 33 über Öffnungen 39 in der Wand des Bauteils 30 sowie über zur Stoß-

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dämpfung dienende Drosselöffnungen 40 und 41 in etwa 0,1 mm besitzen; diese Löcher sind schachbrett-

einer Platte 42 in Verbindung. Die in der Streben- artig angeordnet, wobei auf eine Länge von 1 cm

kammer 33 befindliche Druckflüssigkeit kann also in etwa 40 Löcher entfallen. Das Sieb 63 ist mit dem

die Federkammer 38 und wieder zurückfließen, wobei Gehäuse 61 verlötet. Die Ringnuten 62 stehen mit

die Strömungsgeschwindigkeit lediglich durch die 5 einer zentralen Bohrung 64 über Kanäle 65 in Ver-

Drosselöffnungen 40 und 41 geregelt wird, deren bindung. In die Bohrung 64 ist ein austauschbarer

Wirkung darin besteht, daß sie die Schwingungen Düsenkörper 66 eingebaut, der mit einer geeichten

der Aufhängung dämpfen. Öffnung 67 versehen ist, deren Durchmesser etwa

Die Druckflüssigkeit wird von der Pumpe 21 über 0,5 mm beträgt.

die Zuleitung 23 in die Strebenkammer 33 eingeführt. io In die Rücklaufleitung 24 jeder Federstrebe 17 ist Dabei passiert sie auf ihrem Weg in die Streben- ein Rückschlagventil 68 eingebaut, so daß die einzelkammer ein Rückschlagventil 45, einen Kanal 46, nen Federstreben des Fahrzeugs voneinander getrennt sowie einen Ringspalt zwischen dem Umfang einer sind. Der Einbau dieses Ventils stellt eine Sicherheits-Ventilnadel 47 und einem Rohr 53 bzw. einer Öff- maßnahme dar. Die Feder 69 dieses Ventils ist so nung 48. Die Ventilnadel 47 ist in der Hauptsache 15 schwach, daß sich hinter der Düse 66 kein Druck aufzylindrisch. Der Abschnitt 55 hat einen Durchmesser, bauen kann, der den Durchlauf von Flüssigkeit beder etwas kleiner als der kleinste Innendurchmesser hindern könnte.

49 der Öffnung 48 ist. Der Durchmesser des Ab- Zwischen der Düsenöffnung 67 einerseits und der

schnittes 50 des Schaftes 47 ist erheblich kleiner als durch die Ventilöffnung 49 zugelassenen größten und

der Durchmesser 49 der Öffnung 48, so daß die 20 kleinsten Strömungsgeschwindigkeit andererseits be-

Druckflüssigkeit mit einer ziemlich erheblichen Ge- steht eine bestimmte Beziehung. Der maximale

schwindigkeit in die Kammer 33 einströmen kann. Flüssigkeitsdurchsatz, den die Ventilöffnung 49 zu-

Der Abschnitt 51 der Ventimadel 47, der den kleinsten läßt, wenn der den kleinsten Durchmesser aufwei-

Durchmesser aufweisenden Abschnitt 50 mit dem sende Abschnitt 50 der Ventilnadel 47 in der Öffnung

Abschnitt vom größten Durchmesser verbindet, ist 25 49 liegt, überschreitet den durch die Düsenöffnung

konisch ausgebildet, um bei Bewegungen der Feder- 67 zugelassenen Flüssigkeitsdurchsatz. Andererseits

strebe plötzliche Änderungen des Durchtrittsquer- ist jedoch der kleinste Flüssigkeitsdurchsatz, den die

Schnitts für die Druckflüssigkeit zu verhindern. Da- Ventilöffnung 49 zuläßt, wenn sich der zylindrische

durch wird ein weicheres Arbeiten der Einrichtung Abschnitt 55 der Ventilnadel 47 in der Öffnung 49

zum selbständigen Konstanthalten der Höhenlage des 30 befindet, kleiner als der durch die Düse 67 zugelas-

Fahrzeugs erhalten. sene Flüssigkeitsdurchsatz. Wenn die Strebe 17 über

Es hat sich gezeigt, daß die Ventilnadel 47 infolge denjenigen Punkt hinaus ausgefahren wird, an dem des Hindurchströmens der unter hohem Druck stehen- der konische Abschnitt 51 der Ventilnadel 47 in die den Flüssigkeit durch die Öffnung 48 in Schwingun- Öffnung 49 eintritt, strömt somit aus der Kammer 33 gen geraten kann, was zu störenden Geräuschen 35 mehr Flüssigkeit aus, als der Kammer zugeführt wird, führt. Um dies zu vermeiden, ist auf die Außenseite was zur Folge hat, daß die Strebe in eine Stellung des die öffnung 48 aufweisenden Rohrs 53 eine Vor- zurückkehrt, bei der der konische Abschnitt 51 gespannfeder 52 aufgeschoben, die bei 54 an der rade in die Öffnung 49 eintritt. Wenn dagegen die Ventilnadel 47 gleitend angreift und sie in Querrich- Strebe zu stark zusammengedrückt ist und sich der tung vorspannt. Die Schwingungen des Ventilschaftes 40 den kleinsten Durchmesser aufweisende Abschnitt 50 47 können jedoch auch auf andere Weise gedämpft der Ventilnadel in der Öffnung 49 befindet, tritt werden. Beispielsweise kann der Abschnitt 55 des Flüssigkeit über die Leitung 23 und die Ventilöffnung Ventilschaftes 47 an der mit 56 bezeichneten Stelle 49 schneller in die Kammer 33 ein, als Flüssigkeit mittels einer genau passenden Buchse geführt sein aus der Düse 67 austritt, so daß sich der Druck in und die Buchse Löcher aufweisen, damit die hydrau- 45 der Kammer 33 erhöht und die Strebe so weit auslische Flüssigkeit axial hindurchströmen kann. Die gefahren wird, daß sich der konische Ventilnadelöffnungen müssen natürlich eine solche Größe haben, abschnitt 51 etwas in die Öffnung 49 hineinbewegt, daß sie einen Flüssigkeitsdurchsatz zulassen, der grö- Bei der beschriebenen Anordnung zirkuliert somit ßer ist als der durch die Öffnung 49 maximal züge- ständig Flüssigkeit durch das System. Dadurch werlassene Flüssigkeitsdurchsatz. Statt der Löcher in der 50 den Verunreinigungen und Fremdkörper in dem Führungsbuchse können in dem Abschnitt 55 der System zu dem Behälter 25 geschwemmt, wo man sie Ventilnadel axiale Nuten vorgesehen sein. Femer ausfiltern kann. In die Leitungen 23 und 24 kann können Schwingungen der Ventilnadel 47 dadurch man gegebenenfalls Wärmeaustauscher einschalten, verhindert werden, daß sie vor dem Einbau gebogen um eine Kühlung der Flüssigkeit z. B. durch Luftwird, so daß sie sich federnd in das Rohr 53 ein- 55 kühlung zu ermöglichen oder die Flüssigkeit z. B. setzen läßt. In diesem Falle würde die Achse der durch eine mit dem Verbrennungsmotor verbundene Ventilnadel 47 gegenüber dem Rohr 53 exzentrisch Heizeinrichtung zu erwärmen, so daß man die Federliegen und die Innenwand des Rohres berühren. Es strebe praktisch unter beliebigen extremen Tempewurde festgestellt, daß das Federungsvermögen der raturen benutzen kann, ohne daß sich infolge von Ventilnadel 47 ein einfaches und billiges Mittel zum 60 Viskositätsänderungen der Flüssigkeit erhebliche Än-Ausschalten unerwünschter Geräusche während des derungen in der Federcharakteristik des Systems einBetriebs darstellt. stellen.

Aus der Kammer 33 fließt über einen Hochdruck- Wenn das Fahrzeug unebene Straßen befährt, wird filter und eine austauschbare Düse ständig Flüssig- die Ventilnadel 47 in dem Rohr 53 ziemlich schnell keit ab. Der Filter besitzt ein zylindrisches Gehäuse 65 auf und ab bewegt. Diese schnelle Aufundabbewegung 61, an dessen Oberfläche Ringnuten 62 ausgebildet kann zur Folge haben, daß durch die Trägheit der sind. Die Nuten 62 sind mit einem sehr feinen Sieb Flüssigkeit in dem Raum 70 oberhalb der Ventilabgedeckt, dessen Löcher einen Durchmesser von nadel ein Impuls erzeugt wird, der ein Verbeulen des

Rohrs 53 bzw. Verbiegen des verhältnismäßig dünnen Schaftes 50 der Ventilnadel 47 bewirken könnte. Um dies unmöglich zu machen, ist zwischen dem Raum 70 und der Kammer 33 ein Umgehungsweg 71 vorgesehen. In diesem Umgehungsweg ist ein Rückschlagventil 72 eingeschaltet, das durch eine Feder 73 in Richtung auf die Schließstellung vorgespannt ist, die ein Öffnen des Rückschlagventils nur zuläßt, wenn in dem Kanal 46 ein Druck entsteht, der den in der Kammer 33 der Federstrebe herrschenden Druck erheblich überschreitet. Die Feder 73 ist also verhältnismäßig kräftig, und zwar ist sie erheblich kräftiger bzw. härter als die das Rückschlagventil 45 geschlossen haltende Feder 45 a. Die Wirkung des Rückschlagventils 72 besteht somit darin, daß beim Befahren unebener Straßen und anderen Betriebsbedingungen, bei denen die Bewegung der Ventilnadel 47 genügend schnei erfolgt, um im Raum 70 einen merklichen Druck zu erzeugen, Flüssigkeit zwangsläufig aus dem Raum 70 in die Kammer 33 hineingepumpt wird. Da jedoch ein ständiger Flüssigkeitsablauf vorgesehen ist, besteht Gewähr dafür, daß die Federstrebe auch unter diesen Umständen nicht zu weit ausgefahren wird.

Es wurde bereits erwähnt, daß die Federstrebe mit einer Dämpfungseinrichtung versehen ist. Zu diesem Zweck liegt zwischen den Kammern 38 und 33 eine Platte 42 mit den Öffnungen 40 und 41. Die Dämpfungseinrichtung umfaßt außerdem zwei scheibenförmige federnde Ventilteller 39 a und 40 a, die mit Sitzflächen 39 b bzw. 40 έ zusammenarbeiten. Man erkennt, daß die Flüssigkeit normalerweise durch die Öffnung 41 und an dem Rücksehlagventilteller39a vorbei aus der Kammer 33 in die Kammer 38 strömt. Das Zurückströmen von Flüssigkeit aus der Kammer 38 in die Kammer 33 erfolgt dagegen durch die Öffnung 40 an dem federnden Rückschlagventilteller 40 a vorbei. Diese Anordnung liefert auf einfache Weise eine wirkungsvolle Dämpfung.

Das obere Ende der Federstrebe 17 ist an dem Fahrzeugrahmen 10 mit Hilfe eines Gelenks 19 befestigt, das gemäß Fig. 4 einen algemein konisch geformten Gummipuffer 90 umfaßt. Der Rahmen 10 ist mit einer eingedrückten kegelförmigen Ringfläche 91 versehen, die gemäß Fig. 4 in einen Kragen 92 übergeht. Der Gummipuffer 90 ist außen mit einem kegelförmigen Metallring 93 mit einem Kragen 94 versehen, dessen Kegelwinkel im wesentlichen gleich dem Kegelwinkel der Hache 91 ist. Zwischen den Kragen 92 und 94 liegt ein Federring 95, der den Gummipuffer 90 am Rahmen 10 festhält. Der Gummipuffer 90 ist an dem Rohr 32 der Federstrebe mit Hilfe eines Sprengrings 97 befestigt, der in einer Nut 96 liegt und die innere Buchse 98 des Gummipuffers 90 fest gegen eine Schulter 99 drückt, die ihrerseits einen Staubschutzbalg 100 mit einer Anlagefläche 101 verspannt, die mit der Schulter 102 des Bauteils 32 zusammenarbeitet. Infolge dieser Anordnung werden sämtliche senkrecht nach oben gerichteten Kräfte über den Gummipuffer 90 auf den Rahmen 10 übertragen.

Das Gummi des Puffers 90 besitzt vorzugsweise eine Durometerhärte von etwa 60 bis 70. Da der im wesentlichen konisch geformte Puffer mit einer Stützplatte 99 versehen ist, ergibt sich für den Puffer eine veränderliche Federkraft. Die Federcharakteristik des Puffers 90 geht aus Fig. 5 hervor. Gemäß Fig. 5 weist der Puffer bis zu einem Federweg von etwa 10 mm eine im wesentlichen konstante Federkraft von etwa 220 kg/cm auf. Jenseits dieses Punktes steigt die Federkraft stetig sehr stark an. Stöße werden wirksam aufgenommen, wenn die Federung den in Fig. 5 bei A angedeuteten Bereich durchläuft, in dem sich die Federkraft gleichmäßig ändert. Daher werden auf den Rahmen keine plötzlichen Stöße übertragen, und gleichzeitig werden der Aufhängung aufgedrückte Schwingungen hoher Frequenz und verhältnismäßig ίο kleiner Amplitude von dem Puffer 90 ohne Schwierigkeit aufgenommen. Es hat sich gezeigt, daß der konische Puffer mit einer normalen Federkraft von etwa 220 bis etwa 270 kg/cm in Verbindung mit der hydiropneumatischen Federstrebe mit einer Federkraft etwa 7 kg/cm sehr wirksam ist, d. h. daß das Fahrzeug ohne Geräusche läuft und ein angenehmes Fahren ermöglicht. Die Form der Stützplatte 99 kann abgeändert und mehr oder weniger stark konvex ausgebildet sein, um die Lage der Federkraftkurve etwas zu verändern, wie es in Fig. 5 angedeutet ist. Die gestrichelt gezeichnete Kurve veranschaulicht die Wirkung der Verwendung einer flachen Stützplatte 99, während die voll ausgezogene Kurve für eine konvexe Stützplatte 99 gilt. Man erkennt, daß die durch die konvexe Form der Platte 99 bedingte Entlastung in der Längsrichtung dazu führt, daß der plötzliche Anstieg der Federkraft nach Zurücklegung eines kürzeren Federweges erfolgt und daß die Federkraft innerhalb des normalen Bereichs etwas kleiner ist.

In den Fig. 2 und 3 ist gezeigt, wie die Federstrebe einem Vorderrad des Fahrzeuges zugeordnet ist. Hier besitzt der Fahrzeugrahmen 10 eine allgemein konische Ringfläche 91a, die im wesentlichen mit der oben in Verbindung mit dem Gelenk 19 beschriebenen konischen Fläche 91 übereinstimmt. Die Federstrebe 17 a ist in der Ringfläche 91a im wesentlichen in der gleichen Weise befestigt, wie es bezüglich der hinteren Strebe 17 beschrieben ist. Die Strebe 17 a ist unten mittels eines Kugelgelenks 18 a an dem unteren Lenker 105 der Vorderradaufhängung angebracht.

Der obere Lenker 102 ist an dem Rahmen 10 bei 107 und an dem Achsschenkel 108 in der üblichen Weise mit Hilfe eines Universalgelenks 109 angelenkt. Der untere Lenker 105 ist mit dem Rahmen 10 bei 110 und mit dem Achsschenkel 108 vermittels eines Universalgelenks 111 gelenkig verbunden. Bei dieser Anordnung wird bei jeder Bewegung des Achsso schenkeis 108 nach oben die Federstrebe 17 a zusammengedrückt und bei jeder Abwärtsbewegung ausgefahren. Das gesamte Gewicht des vorderen Endes des Fahrzeugs wird somit von den den Vorderrädern zugeordneten Federstreben 17 a aufgenommen. Die Druckflüssigkeit wird der Strebe 17 a über eine Leitung 23 α zugeführt und strömt über eine Leitung 24 a zu dem Behälter 25 zurück.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß eine ständige Zirkulation von Flüssigkeit durch die Federstreben 17,17 a vorhanden ist. Wenn die Zufuhr der Druckflüssigkeit aufhört, würde das Gewicht des Fahrzeugs schließlich bewirken, daß sämtliche Flüssigkeit aus den einzelnen Federstreben herausgedrückt und dem Behälter 25 zugeführt wird, so daß sich der Fahrzeugrahmen auf den Rädern abstützen kann. Dies wird als unerwünscht betrachtet. Daher ist ein Sperrventil 22 vorgesehen. Dieses Sperrventil umfaßt ein auf Druckänderungen anspre-

chendes Ventil mit einem hin- und herbewegbaren Kolben 22 a (Fig. 1), der durch eine Feder 22 b in Richtung auf eine Sperrstellung vorgespannt ist, in welcher die Leitung 24 unterbrochen ist. Die Leitung 112 verbindet die Druckzuleitung 23 mit dem Gehäuse des Sperrventils 22 und läßt die Druckflüssigkeit von der Pumpe 21 zu der Kammer 22 c strömen. Solange die Pumpe 21 arbeitet und Druckflüssigkeit fördert, wird der Kolben 22 a unten gehalten, um den Kanal 22 d mit der Leitung 24 in Verbindung zu halten. Bei einem Absinken des Förderdrucks der Pumpe 21 wird jedoch die Leitung 24 durch den Kolben 22 a gesperrt, so daß keine Druckflüssigkeit von den Federstreben über die Leitungen 24 und 24 a zu dem Behälter 25 zurückströmen kann; hierdurch wird ein Absinken des Fahrzeugrahmens 10 auf die Räder verhindert. In der Hochdruckleitung 23 ist zwischen der Abzweigung 112 zu dem Sperrventil 22 und den Federstreben ein Rückschlagventil 115 vorgesehen, um zu verhindern, daß das Sperrventil durch einen in der Leitung 23 zufällig auftretenden Druck geöffnet wird, der auf das Austreten von Flüssigkeit aus den Kammern 33 zurückzuführen sein könnte. Man erkennt, daß das Rückschlagventil 115 als Sicherheitseinrichtung dient, denn das in jeder Strebe vorgesehene Rückschlagventil 45 verhindert normalerweise, daß sich bei stillstehender Pumpe Druckflüssigkeit durch die Leitung 23 zu der Pumpe zurückbewegt.

Die Ansprüche 10 und 11 sind echte Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Fahrzeugabfederung mittels hydropneumatischer Federstreben mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Konstanthalten der Höhenlage, die zwischen jeder hydropneumatischen Feder und einer Druckflüssigkeitszuflußleitung aus einer außerhalb der Federstrebe liegenden Druckquelle angeordnet ist und die für jede Federstrebe ein auf die relative Lage der beiden Aufhängegelenke der Federstrebe ansprechendes Höhenregelventil und eine Rückführleitung für die Druckflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenregelventil (47 bis 51) als Regelventil mit einem vom Ventilhub gesteuerten kalibrierten Öffnungsquerschnitt und einem ständig offenen Mindestquerschnitt ausgebildet ist, so daß die Zuflußgeschwindigkeit der Druckflüssigkeit bei einem Annähern der beiden Aufhängegelenke (18,19) fortschreitend auf einen hohen Wert erhöht und bei einem Entfernen der beiden Aufhängegelenke fortschreitend auf einen niedrigen, über Null hegenden Mindestwert herabgesetzt wird, und daß zwischen der Druckflüssigkeitskammer (30) der Federstrebe (17) und der Rückführleitung (24) für die Druckflüssigkeit eine ständig offene Drosselöffnung (67) vorgesehen ist, die eine Abströmgeschwindigkeit aus der Federstrebe zuläßt, deren Wert zwischen dem niedrigen Mindestwert und dem hohen Wert der Zuflußgeschwindigkeit liegt.

2. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ölkreislauf (25, 21, 23,17, 24) ein Wärmeaustauscher vorgesehen ist.

3. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführleitung (24) ein in Schließrichtung belastetes Sperrventil (22) vorgesehen ist, das durch den Druck in der Druckflüssigkeitszuflußleitung (23) in Offenlage gehalten wird.

4. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 3 mit einem Sicherheitsrückschlagventil in der Druckmittelzuleitung zur Federstrebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsrückschlagventil (115) zwischen der Abzweigung (112) für das Sperrventil (22) und der Federstrebe (17) angeordnet ist.

5. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelventil ein Nadelventil (47, 49) dient, deren einen sich über ihre Länge ändernden Durchmesser besitzende Ventilnadel (47) durch eine Öffnung (49) ragt, deren Durchmesser größer ist als der größte Außendurchmesser der Ventilnadel.

6. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (47) an ihrem äußeren Ende geführt ist.

7. Fahrzeugabfederung auch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (47) durch eine Feder (52) einseitig in Anlage an einer Wand (53) des ihr gegenüber beweglichen Gliedes (32) der Federstrebe gehalten wird.

8. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (47) gebogen ist und durch ihre Eigenfederung an der Wand (53) anliegt.

9. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstrebe (17) eine an sich bekannte Einrichtung (40, 41) zum Dämpfen der Flüssigkeitsströmung zwischen zwei Kammern (33, 38) aufweist.

10. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdämpfung hochfrequenter Schwingungen mindestens das eine der Aufhängegelenke (18,19) der Federstrebe (17) an dem entsprechenden Fahrzeugteil (10,12) über einen Gummipuffer (90) mit gegenüber derjenigen der hydropneumatischen Federstrebe hoher Federkonstanten angeordnet ist.

11. Fahrzeugabfederung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gummipuffer (90) eine solche Gestalt besitzt, daß die Federkonstante, betrachtet über den Federweg, zunächst konstant ist und dann stetig auf einen erheblich höheren Wert ansteigt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 631148, 893 762;

deutsche Auslegeschrift Nr. B 32761II (bekanntgemacht am 29.11.1956);

französische Patentschrift Nr. 1 012 584;

britische Patentschrift Nr. 407 788;

USA.-Patentschriften Nr. 1750510, 2 014467,
620 182.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 043 102.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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