DE1171761B - Vorrichtung zur Einhaltung einer bestimmten Lage eines Kraftfahrzeuges ueber der Fahrbahn - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 62 d

Deutsche Kl.: 63 c-42

Nummer: 1171761

Aktenzeichen: D 27221II / 63 c

Anmeldetag: 18. Januar 1958

Auslegetag: 4. Juni 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einhaltung einer bestimmten Lage eines Kraftfahrzeuges über die Fahrbahn, bei dem zu den Tragfedern parallel angeordnete, mit einem Druckmittel als Dämpfungsmittel arbeitende Schwingungsdämpfer mit einer bei Federbewegungen in einer der beiden Arbeitskammern des Dämpfungszylinders aus- und eintauchenden, einen üblichen Dämpfungskolben tragenden Kolbenstange vorgesehen sind, die durch Druckmittelzu- bzw. -abfuhr den Abstand der Radaufhängungen zum Fahrzeugkörper zu beeinflussen gestatten.

Mit weicher werdenden Fahrzeugtragfedern wird es immer mehr notwendig, die Vorspannung der Tragfedern dem Ausmaß der Belastung anzupassen, um eine von der Belastung annähernd unabhängige Höhenstellung des Fahrzeuges zu erzielen.

Bisher wurde, um ein Fahrzeug in einigermaßen gleicher Höhe zu halten, im allgemeinen die Vorspannung der Tragfedern entsprechend gewählt. Diese Methode hatte jedoch den Nachteil, daß nur eine einzige Höheneinstellung möglich war, die einem bestimmten, angenommenen Belastungszustand des Fahrzeuges entsprach. War die spätere wirkliche Belastung des Fahrzeuges von der angenommenen Normalbelastung verschieden, so lag das Fahrzeug entweder zu tief oder zu hoch über der Fahrbahn. War das Fahrzeug außerdem noch mit einer besonders weichen Federung versehen, so konnte diese bei Überbelastung des Fahrzeuges nicht mehr zur Wirkung kommen.

Es ist zwar schon eine größere Anzahl von Höhenverstelleinrichtungen an Kraftfahrzeugen bekanntgeworden, jedoch bedingen diese im allgemeinen Sonderbauarten der Federung, wie hydropneumatische Federungen. Es ist auch eine Einrichtung zum Stabilisieren des Fahrzeuges beim Durchfahren von Kurven oder beim Bremsen bekanntgeworden, bei welcher parallel zu den Tragfedern des Fahrzeuges aus Kolbenzylindereinheiten bestehende Schwingungsdämpfer vorgesehen sind. Die Dämpfungskolben sind dabei in den Zylindern dicht geführt und unterteilen den Zylinder, in einen oberen und unteren Hohlraum, von welchem jeder über eine kleine Bohrung mit der Außenluft in Verbindung steht. Zum Stabilisieren wird in Abhängigkeit von einem Trägheitsventil in den Zylinder oberhalb oder unterhalb des Dämpfungskolbens Druckluft eingeleitet, um eine Fahrzeugseite anheben bzw. absenken zu können. Eine derartige Beeinflussung des Abstandes der Radaufhängung zum Fahrzeugkörper ist jedoch nur kurzfristig möglich, weil die Luft aus den Zylindern Vorrichtung zur Einhaltung einer bestimmten
Lage eines Kraftfahrzeuges über der Fahrbahn

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Als Erfinder benannt:

Dr. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ.)

über die erwähnten Bohrungen entweichen kann. Bei normaler Fahrt ist die Federung des Kraftfahrzeuges so ausgelegt, daß die Dämpfungskolben etwa in der Mitte des Zylinders stehen, damit sie nach beiden Seiten wirken können. Zur Einhaltung einer bestimmten Höhenstellung eines Kraftfahrzeuges bei unterschiedlicher Belastung ist diese bekannte Vorrichtung weder vorgesehen noch geeignet.
Weiterhin ist eine Einrichtung bekanntgeworden, durch welche zur Erleichterung des Ein- und Aussteigens bei Kraftfahrzeugen, insbesondere bei Omnibussen, der Fahrzeugaufbau aus der Normallage abgesenkt werden kann. Bei dieser Einrichtung, die nur bei stehendem Fahrzeug zur Wirkung kommen soll, wird der Abschnitt unterhalb des Dämpfungskolbens eines hydraulischen Schwingungsdämpfers mit dem Saugraum einer ölpumpe und der Raum oberhalb des Dämpfungskolbens mit dem Druckraum dieser Pumpe verbunden. Durch das Einpumpen von öl in den oberhalb des Kolbens liegenden Raum und Absaugen des unterhalb des Kolbens vorhandenen Öles wirkt der Kolben in dem Zylinder nicht mehr als Schwingungsdämpfer, der in beiden Richtungen wirksam ist, sondern nur noch als einseitig belasteter Arbeitskolben. Bei fahrendem Fahrzeug ist dagegen die Pumpe stillgesetzt und fördert kein öl in den Schwingungsdämpfer. Außerdem sind die Zufluß- und Abflußöffnungen von und zu der Pumpe abgeschlossen. Bei der bekannten Einrichtung schließen sich also die Wirkungsweisen als Verstellelement und als Schwingungsdämpfer gegenseitig aus. Eine Beeinflussung der Federung während der Fahrt ist also auch durch diese Anordnung nicht möglich.

Weiterhin sind Vorrichtungen bekanntgeworden, bei welchen die Federung über einseitig beaufschlagte hydraulische Kolben am Fahrzeugkörper abgestützt sind. Diese bekannten Einrichtungen erlauben zwar

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eine gewisse Regulierung der Fahrzeughöhe, jedoch ges bei Laständerungen durch Änderung des Dämp-

haben diese Anordnungen den Nachteil, daß die hy- fungsmitteldruckes in den Schwingungsdämpfern ein-

draulischen Verstellzylinder in Serie zu den Federn gehalten wird, der über die Differenz der beidersei-

geschaltet sind und daher eine Anpassung der Fede- tigen, druckmittelbeaufschlagten Dämpfungskolben-

rung an die Belastung nicht vorgenommen werden 5 flächen eine einstellbare Vorlast für die Tragfedern

kann. Trotzdem ist der Aufwand bei diesen bekann- ergibt.

ten Einrichtungen ziemlich groß, weil neben den Da die Anpassung an die gewünschte Höhenstelohnehin vorhandenen Schwingungsdämpfern beson- lung durch Druckänderung des in den Schwingungsdere hydraulische Verstelleinrichtungen vorgesehen dämpfern befindlichen Öles erfolgt, ergibt die Erfinwerden müssen. Endlich sind auch noch hydropneu- io dung den weiteren Vorteil, daß ein Schwingungsinatische Federelemente bekanntgeworden, bei wel- dämpfer beim Undichtwerden nicht wie bisher auschen die Radkräfte mit Hilfe eines in einem Zylinder fällt, sondern weiterhin in Betrieb bleibt, weil das verschiebbaren Kolbens über ein ölpolster auf ein Lecköl durch die Ölpumpe ersetzt wird. Luftkissen übertragen werden. Durch Verändern der Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt zwischen Kolben und Luftkissen befindlichen öl- 15 darin, daß die Schwingungsdämpfer der Achsen bzw. menge kann eine Höhenverstellung des Kraftfahr- der Räder entsprechend deren verschiedener Bezeuges vorgenommen werden. Dabei wirkt der er- lastung unterschiedlich große Durchmesser der KoI-wähnte Kolben als einseitig beaufschlagter Hub- und benstange aufweisen. Bei Verwendung gleichen Senkkolben. Es ist bekannt, den Ölraum derartiger Druckes im gesamten hydraulischen Leitungssystem Einrichtungen zu unterteilen und in die Trennwand 20 braucht für sämtliche Schwingungsdämpfer oder für Drosselventile od. dgl. einzusetzen, um die Federung einen Teil der Schwingungsdampfer nur ein einziger zu dämpfen. An der Wirkungsweise der Verstellvor- Höhenregler eingesetzt zu werden. Dementsprechend richtung wird dadurch jedoch nichts geändert. Eine wird bei den erfindungsgemäßen Fahrzeugen für die derartige Anordnung ist jedoch auf hydropneuma- Schwingungsdämpfung vorzugsweise ein gemeintische Federungen beschränkt. 35 samer Höhenregler für sämtliche Schwingungsdämp-

Ferner ist ein Öl-Luft-Abfederungs- und Dämp- fer vorgesehen.

fungssystem für Automobile und ähnliche Fahrzeuge In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausbekannt, bei dem Plungerkolben mit flanschartig führungsform beispielsweise dargestellt. Es zeigt angesetzten Kolbenflächen in Zylindern hin- und F i g. 1 als Skizze das Stoßdämpfersystem eines herbewegt werden. Die Zylinder sind in mehrere 30 Kraftwagens,

Flüssigkeitsräume unterteilt, von denen einer ohne Fig. 2 in größerem Maßstab die Ausbildung des Zwischenschaltung von Trennwänden od. dgl. ein Höhenreglers und seine Verbindung zur Radachse. Luftpolster aufweist. In diesen Raum ragt mit be- In F i g. 1 stellt 1 die Druckpumpe dar, die aus stimmter Länge eine Zu- und Ableitung für das einem Behälter 2 das den Schwingungsdämpfern 6 Druckmedium. Je nach Höhe des Flüssigkeitsstandes 35 bis 9 auch als Dämpfungsmittel dienende öl über in den einzelnen Zylindern, einem Akkumulator und eine Saugleitung ansaugt. Die Druckleitung führt von einem Vorratsbehälter führt diese Leitung entweder der Druckpumpe 1 aus über einen Druckschalter 3 nur Luft oder ein Luft-Öl-Gemisch oder öl. Außer- und einen Höhenregler 4 in das Leitungssystem 5 für dem sind in den Trennwänden mehrere Ventile an- die einzelnen Schwingungsdämpfer 6, 7, 8 und 9, wogeordnet. Der Aufbau dieser Einrichtung ist sehr 40 bei im Leitungssystem zwischen dem Druckschalter 3 kompliziert und auch störanfällig. Außerdem wirkt bzw. dem Höhenregler 4 und dem Behälter 2 Rücksicht der in einem Kraftfahrzeug immer schwankende leitungen vorgesehen sind. Entsprechend der unter-Flüssigkeitsspiegel auf die Wirkungsweise des Sy- schiedlichen Belastung der Vorder- und der Hinterstems nachteilig aus. Die Federungseigenschaften räder sind in diesem Ausführungsbeispiel die Kolwerden in diesem System durch die Luftpolster be- 45 benstangen 10 bzw. 10' der Schwingungsdämpfer für wirkt. Druckänderungen werden in den Luftpolstern die Vorder- bzw. Hinterräder im Querschnitt vererzeugt. Federn, für die die Dämpfungskolben eine schieden stark bemessen, wie aus den Durchmesserveränderbare Vorlast ausüben, sind nicht vorge- angaben d bzw. D der Skizze ersichtlich ist. Damit sehen. ist der wirksame Kolbenquerschnitt, d. h. die Diffe-

Die Erfindung hat den Zweck, eine Vorrichtung 50 renz der beiderseitigen, vom Dämpfungsmittel beaufzur Einhaltung einer bestimmten Höhenstellung schlagten Dämpfungskolbenflächen, der Schwineines Kraftfahrzeuges bei unterschiedlicher Belastung gungsdämpfer 6, 7 einerseits bzw. der Schwingungszu schaffen, weiche ohne großen Aufwand bei jedem dämpfer 8, 9 andererseits den unterschiedlichen Bebeliebigen Kraftfahrzeug eingebaut werden kann und lastungen der Vorder- und der Hinterräder angedie im wesentlichen von den ohnehin bei einem 55 paßt.

Kraftfahrzeug vorhandenen Schwingungdämpfern Bei einer über das normale Maß hinausgehenden

Gebrauch macht. Bereits hierdurch wird ein wesent- Belastung werden die Dämpfungskolben 11, 11' in

licher Fortschritt gegenüber dem Bekannten erzielt. den jeweiligen Zylindern 12, 12' weiter nach unten

Außerdem ist aber auch von Vorteil, daß es die er- verschoben. Die normale Höhenlage des Fahrzeuges

findungsgemäße Einrichtung im Gegensatz zu dem 60 ist dann unterschritten. Der Höhenregler 4 spricht

Bekannten erlaubt, die Vorspannung der Federn an daraufhin an und läßt Öl in die Leitungen 5 nach-

die Belastung anzupassen, so daß nicht nur eine von strömen. Dabei wird eine gewisse Ölmenge in die

der Belastung annähernd unabhängige Höhenstel- Schwingungsdämpfer gefördert werden. Das öl tritt

lung des Fi&rzeuges, sondern auch der Belastung an- in diesem Fall oberhalb der Dämpfungskolben 11

gepaßte Federungseigenschaften des Fahrzeuges er- 65 bzw. 11' in die Zylinder 12 bzw. 12' der einzelnen

zielt werden. Schwingungsdämpfer 6 bis 9 ein, durchdringt die

Die Erfindung besteht bei der eingangs genannten Drosselkanäle 13 der Dämpfungskolben 11, 11' und

Vorrichtung darin, daß die Höhenlage des Fahrzeu- gelangt in den Raum unterhalb der Dämpfungs-

kolben. Der Höhenregler spricht so lange an, bis die Dämpfungskolben wieder in ihrer Normallage stehen und das Fahrzeug die vorbestimmte Höhenstellung einnimmt.

Die Ausbildung des Höhenreglers ist in Fig. 2 veranschaulicht. Im Höhenregler 4 befindet sich ein Schieber 16 mit zwei Steuerabschnitten 17 und 18, die in der gezeigten mittleren Stellung die Zu- und Ableitungen vom Höhenregler 4' zu der Öldruckpumpe 1 bzw. dem Druckschalter 3 und dem Behälter 2 abschließen. Der Schieber 16 steht über ein Hebelgestänge 19 mit einem Rad oder einer Achse des Fahrzeuges in Verbindung, wodurch in den verschiedenen Belastungsfällen der Schieber 16 verschoben wird. Dies hat zur Folge, daß eine gewisse Ölmenge in die Zylinder der Schwingungsdämpfer gefördert oder aus den Zylindern abgelassen wird.

In F i g. 1 sind im unteren Teil der Zylinder der Schwingungsdämpfer Gaspolster 14 vorgesehen, die durch Trennkolben 15 abgedeckt sind. Durch diese für Schwingungsdämpfer in Kraftfahrzeugen bekannte Ausbildung ergibt sich ein nachgiebiger Abschluß der Zylinder nach unten.

Claims (4)

Patentansprüche: a5

1. Vorrichtung zur Einhaltung einer bestimmten Lage eines Kraftfahrzeuges über der Fahrbahn, bei dem zu den Tragfedern parallel angeordnete, mit einem Druckmittel als Dämpfungsmittel arbeitende Schwingungsdämpfer mit einer bei Federbewegungen in einer der beiden Arbeitskammern des Dämpfungszylinders aus- und eintauchenden, einen üblichen Dämpfungskolben tragenden Kolbenstange vorgesehen sind, die durch Druckmittelzu- bzw. -abfuhr den Abstand der Radaufhängungen zum Fahrzeugkörper zu beeinflussen gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage des Fahrzeuges bei Laständerungen durch Änderung des Dämpfungsmitteldruckes in den Schwingungsdämpfern eingehalten wird, der über die Differenz der beiderseitigen, druckmittelbeaufschlagten Dämpfungskolbenfiächen eine einstellbare Vorlast für die. Tragfedern ergibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsdämpfer der Achsen bzw. der Räder entsprechend deren verschiedener Belastung unterschiedlich große Durchmesser der Kolbenstangen aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskolben der Schwingungsdämpfer in an sich bekannter Weise Drosselbohrungen aufweisen, durch welche das vom Höhenregler oberhalb der Dämpfungskolben zugeführte Öl in die Räume unterhalb der Dämpfungskolben gelangen kann.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für sämtliche Schwingungsdämpfer oder für einen Teil der Schwingungsdämpfer in an sich bekannter Weise ein gemeinsamer Höhenregler vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 472 168, 662 850,
311;

deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 685 217;

österreichische Patentschrift Nr. 125 245;

französische Patentschriften Nr. 1 055 443,
094 986;

USA.-Patentschriften Nr. 2 653 021, 2 735 691;

Automobiltechnische Zeitschrift ATZ, Jahrgang 59, Nr. 6 vom Juni 1957, S. 176.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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