DE1207223B - Hydropneumatische Aufhaengungseinrichtung, insbesondere fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int, α.:

B62d

Deutsche KI.: 63 c - 41

Nummer: 1207 223 .

Aktenzeichen: A 3348911/63 c

Anmeldetag: 11. Dezember 1959

Auslegetag: 16. Dezember 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Aufhängungseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem Gehäuse, einem darin befindlichen Flüssigkeitssammelraum, weiter mit mindestens einem im Gehäuse befindlichen Arbeitszylinder, mit einem in diesem Zylinder durch Verdrehung einer Welle verschiebbaren Arbeitskolben, wobei das Gehäuse mit der ungefederten Masse und die Welle über einen Hebel mit der gefederten Masse oder umgekehrt verbunden sind, ferner mit mindestens einem hydropneumatischen Speicher, bei dem ein Flüssigkeitsraum durch eine elastische Scheidewand von einem Gasraum getrennt ist, und mit mindestens einem Ventil, um überschüssige Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum des Speichers in den Sammelraum zurückzuführen.

Es sind bereits Einrichtungen der erwähnten Art bekannt, welche bei einer Verkleinerung des Abstandes zwischen Fahrzeugrahmen und Radaufhängung, also bei einer Belastungssteigerung, eine entgegengesetzte Kraft auf den Arbeitskolben ausüben, um diesen in die Ausgangsstellung zurückzubringen und damit den ursprünglichen Abstand zwischen Radaufhängung und Fahrzeugrahmen wiederherzustellen. Bei einer Verminderung der Fahrzeugbelastung, also bei einer Vergrößerung des Abstandes zwischen Radaufhängung und Fahrzeugrahmen, wird jedoch bei den bekannten Einrichtungen keine entsprechend große, entgegengesetzt auf den Kolben wirkende Kraft hervorgerufen. Dies ist als nachteilig anzusehen.

Es ist bei Einrichtungen der eingangs geschilderten Art gemäß einem älteren deutschen, nicht vorverÖffentlichten Patent auch schon vorgeschlagen worden, Hydraulikmittel-Förderpumpen zu verwenden.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung, welche unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Einrichtungen bei einer Verminderung der Fahrzeugbelastung eine entsprechend große, entgegengesetzt auf den Kolben wirkende Kraft hervorruft. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß ein hydropneumatischer Speicher auf der Saugseite des Arbeitskolbens und ein hydropneumatischer Federungsdruckspeicher auf der Druckseite des Arbeitskolbens angeordnet sind, daß weiter ein hydropneumatischer Drucksammler vorgesehen ist, der durch eine auf einer Drehbewegung der Welle beruhende Verschiebebewegung des Förderkolbens einer Hydraulikmittel-Niveaupumpe mit Flüssigkeit aus dem Saugspeicherraum aufladbar ist und daß Nocken an der Welle derart vorgesehen sind, daß durch sie, je Hydropneumatische Aufhängungseinrichtung,
insbesondere für Fahrzeuge „

Anmelder:

Armstrong Patents Co. Limited,

Beverley, Yorkshire (Großbritannien)

ίο Vertreter:

DipL-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt: -,'....
Jack Wordsworth,
York, Yorkshire (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom H. Dezember 1958 (39 935)

nach der Richtung der Verdrehung der Welle aus ihrer Ruhelage, entweder eine Verbindungsleitung zwischen dem Drucksammlerraum und dem Federungsdruckspeicherraum oder eine Verbindungsleitung zwischem dem Druckspeicherraum und dem Speicherraum geöffnet wird, und,daß beide Verbindungsleitungen geschlossen sind, wenn sich die Welle in der Ruhelage befindet.
Die Erfindung wird in der Beschreibung an Hand

" der Zeichnungs-Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufhängungseinrichtung im Schnitt,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie Π-ΙΙ von

Fig-1,

Fig. 2a einen Teilausschnitt von Fig. 2 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 einen Querschnitt von F i g. 1,

F i g. 4 bis 6 Schnitte von Teilen der Aufhängungseinrichtung nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, in denen jeweils ein Regelventil, ein Überdruckventil und ein Kurzschlußventil veranschaulicht sind,

F i g. 7 bis 10 Ausführungsbeispiele für Anordnungen erfindungsgemäßer Aufhängungseinrichtungen in schematischer Darstellung.

Die hydropneumatische Aufhängungseinrichtung nach den Fi g. 1 bis 6 umfaßt ein Gehäuse 10, dessen Innenraum als Flüssigkeitssammelraum 12 ausgebildet ist und Hydraulikflüssigkeit enthält, welche bei

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Bedarf durch ein Füllventil 14 einzubringen ist. In der Drucksammlerraum68 auch über ein Regelventil

dem Gehäuse 10 ist eine Exzenterwelle 16 gelagert, 82 mit demSaü'gspeicherraum 12 verbunden(F ig. 4), welche mit einem verzahnten Ende aus dem Ge- dessen Ventilkörper 84 über einen in dem Gehäuse

häuse 10 ragt und mit einer zu federnden Masse, 10 flüssigkeitsdicht geführten Kolbenstößel 86 von beispielsweise dem Rad eines Kraftfahrzeugs, ver- 5 einem auf dem -Exzenter 18 angebrachten Nocken

bunden ist. Die Exzenterwelle 16 umfaßt einen Ex- 88 zu Öffnen ist. Der Auslaß des Regelventils 82, zenter 18, auf welchem eine an einen Kolben 24 an- welches bei normaler Belastung geschlossen ist, mün-

gelenkte Kolbenstange 20 gelagert ist. Der Kolben 24 det über einen Kanal 90 sowie ein an dessen Ende läuft in einem in dem Gehäuse 10 sitzenden Zylinder angeordnetes Rückschlagventil 92 in den Federungs-22, welcher durch einen Zylinderkopf 26 mit einem io druckspeicherraum 34. Schließlich ist der Saug-

Dämpfungsventil für Hydraunkflüssigkeit abgeschlos- speicherraum 12 des Gehäuses 10 über ein Kurz-

senist. schlußventil 94 mit dem Federungsspeicherraum 34

Eine elastische Scheidewand28 umgibt den Zy- verbunden (Fig. 6). Das Kurzschlußventil94 besitzt

linder 22 und ist ihrerseits von einer Druckglocke 30 einen Ventilkörper 96, welcher durch einen an dem umgeben, welche einen Umfangsflansch besitzt und 15 Exzenter 18 angebrachten Nocken 100 über einen

durch eine Gewindebuchse 32 mit stirnseitigem Ventilstößel 98 abhebbar ist.

Innenflansch unter gleichzeitiger Einspannung des Im Betrieb wird über die Exzenterwelle 16 auf den Randes der Scheidewand 28 an dem Gehäuse 10 fest- Kolben 24 ein Druck ausgeübt, welchem der Druck gehalten wird. Der über dem Kolben 24 befindliche des komprimierten Gases in dem Raum 38 entgegen-Zylinderraum einschließlich eines von der Scheide- 20 steht. Im normalen Fahrbetrieb wird der Kolben 24 wand 28 umschlossenen Federungsdruckspeicher- dauernd hin- und hergeschoben, wobei seine Beweraums 34 ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, welche gungen durch das in dem Zylinderkopf 26 andurch ein Füllventil 36 bei Bedarf von außen ein- gebrachte Dämpfungsventil gedämpft werden. Durch zubringen ist. Ein zwischen der Scheidewand 28 und die mit komprimiertem Gas gefüllten Räume 38 und der Druckglocke 30 gebildeter Raum 38 ist mit korn- 25 40 ergibt sich auch bei starken Stoßen und demprimiertem Gas gefüllt, welches als Federung wirkt. entsprechend großen Schwingungsamplituden des Die Räume 34, 38 ergeben somit einen Federungs- Kolbens 24 eine gute Stoßdämpferwirkung,
druckspeicher auf der Druckseite des Kolbens 24. Gleichzeitig mit den Bewegungen des Kolbens 24 Weiterhin ist auf der Saugseite des Kolbens 24 an erfolgt eine entsprechende Hin- und Herbewegung dem Gehäuse 10 eine weitere elastische Scheidewand 30 des Förderkolbens 46 durch den exzentrischen An-44 nebst einer zugehörigen Druckglocke 42 an- triebszapfen 50, wobei Hydraulikflüssigkeit aus dem gebracht, wobei ein zwischen der Druckglocke 42 Saugspeicherraum 12 in den Drucksammlerraum 68 und der Scheidewand 44 gebildeter, mit komprimier- gefördert wird. Überschreitet der Druck in dem letztem Gas gefüllter Zwischenraum 40 zusammen mit teren einen vorgegebenen Wert, so öffnet sich das dem Saugspeicherraum 12 des Gehäuses 10 einen 35 Überdruckventil 78 und hält den Druck in dem hydropneumatischen Speicher bildet. Drucksammlerraum 68 konstant.

An dem in dem Gehäuse 10 gelagerten Ende der Befindet sich der Kolben 24 entsprechend einer

Exzenterwelle 16 ist ein exzentrischer Antriebszapfen vorgegebenen Belastung in einer bestimmten Mittel-

50 angeordnet, welcher in den mittleren Teil eines in stellung, so sind sowohl das Regelventil 82 als auch

einer Gehäusebohrung 64 verschiebbar gelagerten 40 das Kurzschlußventil 94 geschlossen.

Förderkolbens 46 für die in dem Raum 12 befind- Wird der Kolben 24 infolge zunehmender Be-

liche Hydraulikflüssigkeit eingreift. Der Förderkolben lastung in Richtung des Zylinderkopfes 26 verscho-

46 besitzt eine Axialbohrung 52 (Fig. 2a), welche ben, so öffnet der Nocken 88 das Regelventil 82, und

nach den stirnseitigen Enden hin abgesetzt sowie er- es strömt aus dem Drucksammlerraum 68 Hydraulik-

weitert ist und Ventilsitze 54 bildet, gegen welche 45 flüssigkeit in den Federungsdruckspeicherraum 34,

sich Rückschlagventilkugeln 56 anlegen. In den End- wobei der Kolben 24 von dem Zylinderkopf 26 weg

abschnitten 58 des Förderkolbens sind entsprechende in seine Mittelstellung zurückgedrückt wird. Sobald

(nicht mit Bezugsziffer versehene) Ventilfedern an- die Mittelstellung wieder erreicht ist, schließt das

gebracht. An den Enden der Bohrung 64 sind in das Regelventil 82.

Gehäuse 10 geschraubte Rückschlagventile 60 vor- 50 Wird infolge einer Unterbelastung der Kolben 24 gesehen, welche über je einen zugehörigen Austritts- aus seiner Mittellage von dem Zylinderkopf 26 weg kanal66 (Fig. 3) die Förderung von Hydraulik- verschoben^ so öffnet der Nocken 100 das Kurzflüssigkeit aus dem Raum 12 des Gehäuses 10 in schlußventil 94 und es strömt Hydraulikflüssigkeit einen Drucksammler zulassen, welcher durch einen aus dem Federungsdruckspeicherraum 34 in den von einer elastischen Scheidewand 74 gebildeten 55 Saugspeicherraum 12 des Gehäuses 10. Dadurch wird Drucksammlerraum 68 und einen durch eine Druck- der Kolben 24 wiederum in seine vorgegebene Mittelglocke 70 sowie die Scheidewand 74 begrenzten, mit lage verschoben. Auf diese Weise bleibt die Mittelkomprimiertem Gas gefüllten Zwischenraum 77 ge- lage der Aufhängungseinrichtung unabhängig von der bildet ist. Die Druckglocke 70 ist zusammen mit der jeweiligen Last stets konstant.

zugehörigen Scheidewand74 in ähnlicher Weise wie 60 In Fig. 7 ist die Vorderachsaufhängung eines die Druckglocke 30 durch eine mit Innenflansch ver- Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt. Jedem Rad sehene Gewindebüchse 72 an dem Gehäuse 10 fest- sind zwei Schwingarme 102,104 zugeordnet, von geschraubt (F i g. 3). Ein Füllventil 76 (F i g. 1) dient denen jeweils der letztere mit der Exzenterwelle 16 je zum anfänglichen Einbringen von Hydraulikflüssig- einer zugehörigen erfindungsgemäßen Aufhängungskeit in den Drucksammlerraum 68. 65 einrichtung 106 verbunden ist. Die Aufhängungsein-Gemäß Fi g. 5 ist der Drucksammlerraum 68 über richtungen 106 sind gegenüber dem Ausführungsbeiein Überdruckventil 78 sowie einen Kanal 80 mit spiel nach F i g. 1 bis 6 dadurch vereinfacht, daß ein dem Saugspeicherraum 12 verbunden. Zusätzlich ist gemeinsamer Drucksammler 110 vorgesehen ist, wel-

eher über Leitungen 108 mit beiden Aufhängungseinrichtungen 106 verbunden ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 ist ein gemeinsamer Drucksammler 110 für eine Aufhängungseinrichtung 112 eines Hinterrades und eine Aufhängungseinrichtung 106 für ein Vorderrad jeweils an derselben Seite des Fahrzeugs vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 9 ist ein Drucksammler 110 zwei Aufhängungseinrichtungen zugeordnet, von denen jede auf ein Hinterrad wirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 10 schließlich sind sowohl die Vorder- als auch die Hinterräder mit je einer Aufhängungseinrichtung 106 bzw. 112 versehen, welche einen gemeinsamen Drucksammler 110 besitzen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydropneumatische Aufhängungseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem Gehäuse, einen darin befindlichen Flüssigkeitssammelraum, weiter mit mindestens einem im Gehäuse befindlichen Arbeitszylinder, mit einem in diesem Zylinder durch Verdrehung einer Welle verschiebbaren Arbeitskolben, wobei das Gehäuse mit der ungefederten Masse und die Welle über einen Hebel mit der gefederten Masse oder umgekehrt verbunden sind, ferner mit mindestens einem hydropneumatischen Speicher, bei dem einFlüssigkeitsraum durch eine elastische Scheidewand von einem Gasraum getrennt ist, und mit mindestens einem Ventil, um überschüssige Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsraum des Speichers in den Sammelraum zurückzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydropneumatischer Speicher (12, 40) auf der Saugseite des Arbeitskolbens (24) und ein hydropneumatischer Federungsdruckspeicher (34, 38) auf der Druckseite des Arbeitskolbens (24) angeordnet sind, daß weiter ein hydropneumatischer Drucksammler (68,77 bzw. 110) vorgesehen ist, der durch eine auf einer Drehbewegung der Welle beruhende Verschiebebewegung des FÖrderkolbens (46) einer HydrauHkmittel-Niveaupumpemit Flüssigkeit aus dem Saugspeicherraum (12) aufladbar ist, und daß Nocken (88 und 100) an der Welle (16) derart vorgesehen sind, daß durch sie, je nach der Richtung der Verdrehung der Welle (16) aus ihrer Ruhelage, entweder eine Verbindungsleitung· (90) zwischen dem Drucksammlerraum (68) und dem Federungsdruckspeicherraum (34) oder eine Verbindungsleitung zwischen dem Druckspeicherraum (34) und dem Speicherraum (12) geöffnet wird, und daß beide Verbindungsleitungen geschlossen sind, wenn sich die Welle in der Ruhelage befindet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkolben (46) hohl ist, mit seinem Innenraum durch einen mittleren Durchtritt an den Saugspeicherraum (12) angeschlossen ist und über stirnseitig angebrachte Rückschlagventile (56) an je einer Zuleitung (66) liegt, welche beide über je ein zugeordnetes Rückschlagventil (60) in den Drucksammlerraum (68) münden.

3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet, durch eine vom Gehäuse (10) jeder hydropneumatischen Aufhängungseinrichtung an sich bekannte getrennte Anordnung des Drucksammlers (68 bzw. 110).

4. Anordnung zur Zusammenfassung mehrerer Einrichtungen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksammler (110) in an sich bekannter Weise mehreren Aufhängungseinrichtungen (106,112) zugeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Patentschriften Nr. 1 006 275,
028 437;

deutsche Auslegeschriften Nr. 1 021 730,
043 102,1 043 103.

Ia Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1112 908.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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