DE1256089B

DE1256089B - Hoehenregelvorrichtung, die ein Vorwaehlen einer unteren und einer oberen Niveauhoehe gestattet, zum selbsttaetigen Konstanthalten dieser vorgewaehlten Hoehenlage des Wagenkastens von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE1256089B
Application number: DED41281A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Franz Behles
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1963-04-04
Filing date: 1963-04-04
Publication date: 1967-12-07
Also published as: GB992380A; US3262711A

Description

DEUTSCHES WTWWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

B60g

DeutscheKl.: 63 c-41

Nummer: 1 256 089

Aktenzeichen: D 41281 H/63 c

1 256 089 Anmeldetag: 4.April 1963

Auslegetag: 7. Dezember 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Höhenregelvorrichtung, die ein Vorwählen einer unteren und einer oberen Niveauhöhe gestattet, zum selbsttätigen Konstanthalten dieser vorgewählten Höhenlage des Wagenkastens von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, der gegen die Fahrzeugräder durch Öl-Luft-Federelemente abgestützt ist, die zu einem geschlossenen hydropneumatischen Federungssystem gehören, das aus den Federelementen, einem ölvorratsbehälter, einer Pumpe, einem Druckspeicher, den Höhenregelvorrichtungen und den entsprechenden Verbindungsleitungen besteht, wobei innerhalb jeder Höhenregelvorrichtung ein Regelglied zwischen zwei einander gegenüberliegenden Sperrventilen angeordnet ist und diese in Abhängigkeit vom jeweiligen Abstand zwischen dem Wagenkasten und der Radachse wechselweise betätigt.

Bei Anlagen zum Konstanthalten der Höhenlage des Wagenkastens von Kraftfahrzeugen mit Regelvorrichtungen, die nach den vorstehend angeführten Merkmalen aufgebaut sind und in der vorerwähnten Weise arbeiten, sind ganz allgemein das von den Abstandsänderungen zwischen dem Wagenkasten und den Radaufhängegliedern angetriebene Regelglied und die vom letzteren betätigten Sperr- und Steuerventile innerhalb des Gehäuses der Regelvorrichtung angeordnet. Es ist ferner bekannt, solche Regelanlagen mit zusätzlichen Stelleinrichtungen auszurüsten, die dazu dienen, eine bestimmte Niveauhöhe vorwählen zu können, um z. B. das Be- und Entladen des Wagenkastens zu erleichtern. Diese zusätzlichen Stelleinrichtungen, die entweder unmittelbar von Hand oder, wie z.B. nach der USA-Patentschrift 3 074 739, elektrisch über einen Vorwähler geschaltet werden, überspielen, wenn sie eingeschaltet sind, die Niveauregelvorrichtungen. Gemäß der vorgenannten USA.-Patentschrift ist als zusätzliche Stelleinrichtung eine zwischen der Fahrzeugachse und dem Gestänge des Niveauregelventils angeordnete, pneumatisch angetriebene Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen, die über eine Längenänderung des Gestänges das oder die Niveauregelventile betätigt. Auch nach der deutschen Auslegeschrift 1124 833 ist innerhalb des die Niveauregelventile betätigenden Hebelgestänges, das zwischen die Radachse und den Fahrzeugrahmen geschaltet ist, eine Zylnder-Kolben-Einheit geschaltet, durch die die Länge der Koppelstange zur Vorwahl einer unabhängig von der Zuladung des Wagenkastens bestimmten Wagenkastenhöhe verändert werden kann. Die zusätzlichen Versteileinrichtungen in Form von besonderen Zylinder-Kolben-Einheiten bilden nicht nur komplette Sonderaggregate, die den Höhenregelvorrichtung, die ein Vorwählen einer
unteren und einer oberen Niveauhöhe gestattet,
zum selbsttätigen Konstanthalten dieser
vorgewählten Höhenlage des Wagenkastens von
Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. Franz Behles, Ingolstadt

Bauaufwand und das Baugewicht vermehren, sondern erfordern auch einen nicht unerheblichen Einbauraum, der bei Fahrzeugen im Bereich der Radaufhängung stets knapp bemessen ist. Die bekannten Anlagen nach der USA.-Patentschrift 3 074 739 und der deutschen Auslegeschrift 1124 833 arbeiten rein pneumatisch, sowohl in bezug auf die Federung als auch im Hinblick auf die zusätzlichen Verstelleinrichtungen.

Ferner ist durch die USA.-Patentschrift 2 978 256 eine den vorstehend beschriebenen Konstruktionen ähnliche Ausführung bekanntgeworden, bei der ebenfalls besondere zusätzliche, pneumatisch betätigte und willkürlich geschaltete Stelleinrichtungen auf die Verstellhebel der Niveauregelventile einwirken.

Eine weitere bekannte Ausführung gemäß der deutschen Auslegeschrift 1123 573 besteht darin, daß an den Gehäusen der Niveauregelventile für die einzelnen Fahrzeugräder Nebengehäuse zur Bildung von Zylindern zur Aufnahme von pneumatisch betätigten Stellkolben angegossen sind. Zur Vorwahl einer bestimmten Niveauhöhe des Wagenkastens werden die Stellkolben mit Druckluft beaufschlagt und verstellen über eine Kolbenstange und einen Exzenter die Niveauregelventile, die axiale Durchtrittsbohrungen für die Druckluft aufweisen und mit ihrer einen Stirnseite die Zulaufsperrventile betätigen. Ganz abgesehen davon, daß auch diese bekannte Vorrichtung eine besondere Zylinder-Kolben-Einheit aufweist, die zusätzlichen Einbauraum beansprucht, ist sie auch teuer und kompliziert in ihrem konstruktiven Aufbau.

Ferner ist es nach der deutschen Auslegeschrift 1102578 und der schweizerischen Patentschrift

709 707/362

358 699 bekannt, in den Gehäusen der Niveauregelventile die Druckluftzulaufsperrventile und die -rücklaufsperrventile gegenüberliegend anzuordnen und durch das axiale Stellbewegungen ausführende Regelglied wechselseitig zu betätigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stelleinrichtungen zur Vorwahl bzw. Einstellung einer unteren oder oberen Niveauhöhe konstruktiv in die üblichen Niveauregelvorrichtungen einzubeziehen.

Gelöst wird die Aufgabe im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen gemäß der Erfindung dadurch, daß im Gehäuse der Höhenregelvorrichtung eine in an sich bekannter Weise das Regelglied aufnehmende Verschiebehülse gelagert ist, die zum Zweck der Vorwahl einer unteren und oberen Niveauhöhe entweder in der einen oder anderen Längsrichtung jeweils bis zu festen Anschlägen hin willkürlich verstellbar ist und die gleichzeitig das Zulaufsperrventil sowie das Rücklaufsperrventil trägt, die das Heben und Senken des Wagenkastens steuern.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Verschiebehülse in zwei durch eine vom Zulaufsperrventil gesteuerte Bohrung miteinander verbundene Kammern unterteilt, wobei die eine Kammer an die mit dem Druckspeicher verbundene Zulaufleitung angeschlossen ist, während die andere Kammer zur Aufnahme des Regelgliedes dient, das in an sich bekannter Weise die Form eines mit Durchtrittsnuten oder -bohrungen versehenen Kolbens hat, an dem eine Stange zur Betätigung des Zulaufsperrventils befestigt ist und der mit seinem dem Zulaufsperrventil abgewandten Ende das Rücklaufsperrventil betätigt, das aus einem am dortigen Ende der Verschiebehülse vorgesehenen Bund mit Ablaufbohrungen sitzt, die vom Rücklaufsperrventil gesteuert werden.

Die Verstellung der Verschiebehülse erfolgt erfindungsgemäß durch aus dem Druckspeicher entnommenes Drucköl, das bei willkürlicher Betätigung eines Schaltventils eine Seite der Verschiebehülse beaufschlagt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Fassung der Unteransprüche hervor.

Durch die Erfindung in Form einer konstruktivorganisch in die üblichen Niveauregler miteinbezogenen, verhältnismäßig einfachen Verschiebehülse wird neben einer räumlichen Verkleinerung eine Vereinfachung des Gesamtaufbaues der in Rede stehenden Regelanlage in konstruktiver und herstellungstechnischer Hinsicht durch Verminderung bzw. Vermeidung von Aggregaten, d. h. von konstruktiv voUwertigen Zusatzreglern (EinStelleinrichtungen), zur Vorwahl der unteren und oberen Niveauhöhe erzielt.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Höhenregelvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema der Anordnung der Höhenregelvorrichtung in einem Kraftfahrzeug und F i g. 2 eine Höhenregelvorrichtung im Schnitt.

Gemäß der Fig. 1 ist jeder Radachse je eine Höhenregelvorrichtung 11 und 11' zugeordnet. Mit

12 sind Federelemente der hydropneumatischen Fahrzeugabfederung bezeichnet, zu denen Leitungen

13 bzw. 13' führen. Zum Aufladen eines Druckspeichers 14 dient eine Pumpe 15, die öl aus einem Vorratsbehälter 16 entnimmt. Vom Druckspeicher 14 verläuft eine Druckleitung, im folgenden Zulaufleitung 17 genannt, zu den Höhenregelvorrichtungen 11 und 11' und zu einer Umschalteinrichtung, z. B.

einem Dreiwegeventil 20. Von den Höhenregelvorrichtungen 11 und 11' und von dem Dreiwegeventil 20 führt eine Rücklaufleitung 18 bzw. 19' zum Vorratsbehälter 16 wieder zurück. An den Höhenregelvorrichtungen 11 und 11' ist außerdem eine Leitung, im folgenden mit Niveauvorwählleitung 19 bezeichnet, angeschlossen, die über das Dreiwegeventil 20 entweder mit der Zulaufleitung 17 oder mit der Rücklaufleitung 19' willkürlich verbunden werden kann.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, ist innerhalb jeder Höhenregelvorrichtung 11 und 11' eine Verschiebehülse 21 längsbeweglich geführt, in der ein Regelglied 22 gelagert ist, dessen unteres Ende eine Betätigungsstange 22' aufweist, die mit einem Koppelglied 23 verbunden ist, das an der Radaufhängung (Radachse 24) angelenkt ist, wobei die Verbindung mit der Radachse nur schematisch angedeutet ist. Die Verschiebehülse 21 dient gleichzeitig zur Anordnung eines Zulaufsperrventils 25 und eines Rücklaufsperrventils 26, das von dem unteren Ende des Regelgliedes 22 betätigt wird, während das Zulaufsperrventil 25 von einer am oberen Ende des Regelgliedes 22 angesetzten Stange 22" aufgestoßen wird. Der Innenraum der Verschiebehülse 21 ist in zwei Kammern Zl₁ und Il₂ unterteilt, die durch eine Bohrung 21₃, die durch das Zulaufsperrventil 25 gesteuert wird, miteinander verbunden sind, wobei die Kammer 21₂ an die mit dem Druckspeicher 14 verbundene Zulaufleitung 17 angeschlossen ist, während die andere Kammer Zl₁ zur Aufnahme des Regelgliedes 22 dient, das die Form eines Kolbens hat, in dem seitliche Durchtrittsnuten 22 für das Drucköl eingearbeitet sind. Am unteren Ende der Verschiebehülse 21 befindet sich ein Bund 21₄, der als Sitz für das Rücklaufsperrventil 26 dient und in dem Abiaufbohrungen 21₅ angeordnet sind, die vom Rücklaufsperrventil 26 gesteuert werden und in einen Ringraum 27 münden, von dem aus die Rücklaufleitung 18 wegführt. Ferner weist die Verschiebehülse einen Bund21₆ auf, dessen Funktion später näher erläutert wird.

Die Wirkungsweise der Höhenregelvorrichtung ist folgende, wobei als Ausgangslage die in F i g. 2 gezeichnete obere Stellung der Verschiebehülse 21 angenommen wird, die einer vorgewählten, unteren Niveauhöhe entspricht: Beim Zusteigen von Personen oder Beladen des Fahrzeuges wird das mit dem Wagenkasten verbundene Gehäuse der Regelvorrichtung 11 oder 1Γ in PfeilrichtungZ bewegt; dabei wird das Zulaufsperrventil 25 durch die Stange 22" des Regelgliedes 22 aufgestoßen, und Drucköl gelangt über die Zulaufleitung 17 und durch die Innenräume und Durchgänge der Verschiebehülse 21 in die Leitung 13 zu den Federelementen 12, die den Wagenkasten wieder auf die vorherige Niveauhöhe heben. Ist dies erreicht, so schließt sich das Zulaufsperrventil 25 wieder.

Beim Entladen des Fahrzeuges bewegt sich der Wagenkasten in Pfeilrichtung Y, wodurch das Rücklaufsperrventil 26 durch die untere Kante des Regelgliedes 22 geöffnet wird, so daß Drucköl aus den Federelementen 12 über die Leitung 13, die Abiaufbohrungen 21₅ und die Rücklaufleitung 18 zum Vorratsbehälter 16 zurückfließt, und zwar so lange, bis die vorgewählte, untere Niveauhöhe wieder erreicht ist.

Soll nun eine »größere (obere) Niveauhöhe« vorgewählt und eingestellt werden, so wird der eine Kolbenringfläche darstellende Bund 21₆ der Verschiebe-

Claims

hülse 21 mit Drucköl aus dem Druckspeicher 14, in dem ein wesentlich höherer Druck herrscht als in den Federelementen, beaufschlagt; dies geschieht dadurch, daß das Dreiwegeventil 20 in die gestrichelte Stellung gebracht wird, wodurch die Niveauvorwählleitung 19 über die Zulaufleitung 17 mit dem Druckspeicher 14 verbunden wird. Das Drucköl schiebt daraufhin die Verschiebehülse 21 innerhalb des Gehäuses der Regelvorrichtung 11 bzw. 11' gegen den Öldruck in den Federelementen nach unten; dadurch wird gleichzeitig das Zulaufsperrventil 25 durch die Stange 22" aufgestoßen, so daß Drucköl über die Zulaufleitung 17 und die Leitung 13 zu den Federelementen 12 gelangen kann, wodurch sich der Wagenkasten hebt. Dabei bildet eine für den Durchtritt des Öles geschlitzte Anschlagbuchse 28 eine Begrenzung für den Verstellweg der Verschiebehülse 21 nach unten. Gehalten wird die auswechselbar angeordnete Anschlagbuchse 28 durch eine Verschlußmutter 30. Um die »obere Niveauhöhe« zu variieren, brauchen also in ihrer Länge nur verschiedene Anschlagbuchsen 28 eingesetzt zu werden. Es besteht durchaus die Möglichkeit, die Verschiebehülse 21 auch mit anderen Mitteln zu verstellen, z. B. durch einen mechanischen oder elektrischen Antrieb über starre Glieder, as wie Zahnräder und Nocken. Soll die größere Niveauhöhe wieder rückgängig gemacht werden, so wird das Dreiwegeventil 20 wieder in die ausgezeichnete Stellung gebracht, wodurch die Niveauvorwahlleitung 19 mit der Rücklaufleitung 19' verbunden wird. Durch den Druck, der in den Federelementen 12 bzw. in der Leitung 13 herrscht, wird die Verschiebehülse 21 bis zu einem gehäusefesten Anschlag 29 zurückgedrückt, wobei das Rücklaufsperrventil 26 durch das seine Lage beibehaltende Regelglied 22 geöffnet wird, so daß Drucköl aus den Federelementen 12 über die Leitung 13 und die Rücklaufleitung 18 zum Vorratsbehälter 16 zurückfließen kann, und zwar so lange, bis der Wagenkasten eine »untere Niveauhöhe« wieder eingenommen hat, worauf das Rücklaufsperrventil 26 wieder schließt. Patentansprüche:

1. Höhenregel vorrichtung, die ein Vorwählen einer unteren und einer oberen Niveauhöhe gestattet, zum selbsttätigen Konstanthalten dieser vorgewählten Höhenlage des Wagenkastens von Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, der gegen die Fahrzeugräder durch Öl-Luft-Federelemente abgestützt ist, die zu einem geschlossenen hydro-pneumatischen Federungssystem gehören, das aus den Federelementen, einem ölvorratsbehälter, einer Pumpe, einem Druckspeicher, den Höhenregelvorrichtungen und den entsprechenden Verbindungsleitungen besteht, wobei innerhalb jeder Höhenregelvorrichtung ein Regelglied zwischen zwei einander gegenüberliegenden Sperrventilen angeordnet ist und diese in Abhängigkeit vom jeweiligen Abstand zwischen dem Wagenkasten und der Radachse wechselweise betätigt, dadurchgekennzeichnet, daß im Gehäuse der Höhenregelvorrichtung (11 bzw. 11') eine in an sich bekannter Weise das Regelglied (22) aufnehmende Verschiebehülse (21) gelagert ist, die zum Zweck der Vorwahl einer unteren und einer oberen Niveauhöhe entweder in der einen oder in der anderen Längsrichtung jeweils bis zu festen Anschlägen (Anschlagbüchse

28 bzw. Anschlag 29) hin willkürlich verstellbar ist und die gleichzeitig das Zulaufsperrventil (25) sowie das Rücklaufsperrventil (26) trägt, die das Heben und Senken des Wagenkastens steuern.

2. Höhenregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebehülse (21) in zwei durch eine vom Zulaufsperrventil (25) gesteuerte Bohrung (21₃) miteinander verbundene Kammern (21₁ und 21₂) unterteilt ist, wobei die eine Kammer (21₂) und die mit dem Druckspeicher (14) verbundene Zulaufleitung (17) angeschlossen ist, während die andere Kammer (H₁) zur Aufnahme des Regelgliedes (22) dient, das in an sich bekannter Weise die Form eines mit Durchtrittsnuten (22"') oder -bohrungen versehenen Kolbens hat, an dem eine Stange (22") zur Betätigung des Zulaufsperrventils (25) befestigt ist und der mit seinem dem Zulaufsperrventil (25) abgewandten Ende das Rücklaufsperrventil (26) betätigt, das auf einem am dortigen Ende der Verschiebehülse (21) vorgesehenen Bund (21₄) mit Abiaufbohrungen (21₅) sitzt, die vom Rücklaufsperrventil (26) gesteuert werden.

3. Höhenregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Verschiebehülse (21) durch aus dem Druckspeicher (14) bzw. der Zulaufleitung (17) entnommenes Drucköl erfolgt, das bei willkürlicher Betätigung eines Schaltventils (Dreiwegeventil 20) eine Seite der Verschiebehülse (21) beaufschlagt.

4. Höhenregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Verschiebehülse (21) ein Bund (21₆) vorgesehen ist, an dessen Kolbenringfläche das unter dem Speicherdruck stehende Drucköl angreift.

5. Höhenregelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Weges der Verschiebehülse (21) in Angriffsrichtung des Drucköles im Gehäuse der Regelvorrichtung eine Anschlagbüchse (28) auswechselbar angeordnet und durch eine Verschlußmutter (30) gehalten ist.

6. Höhenregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bund (21₄) zur Anordnung des Rücklaufsperrventils (26) sowie der Abiaufbohrungen (21₅) und dem Bund (21 ₆j ein Ringraum (27) vorgesehen ist, an dem die zum Vorratsbehälter (16) führende Rücklaufleitung (18) angeschlossen ist.

7. Höhenregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebehülse (21) in Höhe der Kammer (21J, in der das Regelglied (22) geführt ist, einen größeren Außendurchmesser aufweist als in Höhe der Kammer (21₂), an deren Innenraum die vom Druckspeicher (14) kommende Zulaufleitung (17) angeschlossen ist, wobei die hierdurch gebildete Schulter der Verschiebehülse (21) mit einem gehäusefesten Anschlag (29) den Rücklauf der Verschiebehülse (21) begrenzt.

8. Höhenregelvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Verschiebehülse (21) bewegende Drucköl über eine Niveauvorwählleitung (19) zu- oder abgeführt wird, die durch eine Umschalteinrichtung, ein Dreiwegeventil (20), mit einer vom