DE1480111C - Selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer und einem zu diesem koaxialen Federelement, das sich zumindest mit einem Ende gegen eine hydraulische Vorrichtung zur Niveauregelung abstützt, in die ein Dämpferkolben des Schwingungsdämpfers bei seiner Hin- und Herbewegung Dämpfungsflüssigkeit pumpt und die über eine vom Dämpferkolben hubabhängig gesteuerte Abregelbohrung mit einem Ausgleichsraum des Schwingungsdämpfers verbindbar ist

Bei einem bekannten Federbein der eingangs genannten Art (österreichische Patentschrift 216367) soll unter dem Einfluß der beim Fahren auftretenden Stöße Flüssigkeit aus einem Vorratsraum gepumpt oder in diesen abgelassen werden, um damit jn Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung die Federung dieser Belastung anzupassen. Hierzu ist ein Hohlzylinder, an den oben über einem Trennelement ao ein gasgefüllter Druckraum anschließt, mit Einern Hohlkolben versehen, in den ein an dem Hohlzylinder befestigtes Steuerrohr hineinragt Um die angestrebte Wirkung zu erreichen, sind eine Vielzahl -von Steuermitteln, wie Bohrungen und Nuten sowie »5 wenigstens zwei Rückschlagventile erforderlich. Der Hohlkolben wirkt als Verdrängerkolben, während das Steuerrohr an seinem Ende mit einem Dämpfungskolben versehen ist.

Es ist außerdem ein selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung bekannt (USA.-Patentschrift 2592391), das aus einem hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer und einer zu diesem koaxialen Schraubenfeder besteht, die sich auf einer Vorrichtung zur Niveauregelung abstürzt, die zwei Pumpeneinrichtungen besitzt, von denen die eine bei übermäßigem Einfedern Flüssigkeit aus einem Ausgleichsraum des Schwingungsdämpfers in die Vorrichtung zur Niveauregelung pumpt, während die andere bei übermäßigem Ausfedern in entgegengesetzter Richtung fördert. Bei dieser bekannten Anordnung ist eine Vielzahl von Einzelteilen erforderlich, durch die die angestrebte Wirkung erst herbeigeführt werden kann.

Bei einem weiteren bekannten selbstpumpenden hydropneumatischen Federbein mit innerer Niveauregulicrung (französische Patentschrift 1313 833) einer anderen Bauart ist vorgesehen, daß das über eine Kolbenstangenführung austretende Lecköl in einem Raum aufgefangen und über Bohrungen in den Vorratsraum des Federbeines zurückgeleitet wird. Auch diese bekannte Anordnung hat einen komplizierten, aufwendigen Aufbau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Federbein der eingangs genannten Art mit möglichst geringem baulichem Aufwand unter Verwendung von wenig Einzelteilen zu schaffen, das dennoch allen üblichen Anforderungen vollauf gerecht wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Dämpfcrkolben, der in an sich bekannter Weise mit DrosselüiTnungcn unterschiedlicher Drosselwirkung für beide Strömungsrichtungen versehen ist, beim Ausfedern des Federbeines in seinem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum ausschließlich durch die Drosselung der seine Drosselöffnungen durchströmenden 6s Dämpfungsflüssigkeit den erforderlichen Druck erzeugt, durch den über ein Rückschlagventil die Dämpfungsflüssigkeit in die Vorrichtung zur Niveauregelung gepumpt wird! Hierdurch wird eine baulich sehr einfache, kompakte, wenig störungsanfällige Ausführung eines Federbeines geschaffen, die mit der Verwendung von einem Rückschlagventil auskommt und bei der sonst nur einfach anzubringende Bohrungen vorzusehen sind. Der äußere Zylinder dient einerseits zur Lagerung der federnden Mittel und andererseits zur Aufnahme des Ausgleichs- oder Sammelraumes für das Lecköl, ganz abgesehen davon, daß er die Möglichkeit gibt, das Innere der gesamten Anordnung einwandfrei und auf einfache Weise nach außen hin abzuschließen und abzudichten. Um die Standzeit eines derartigen Federbeines zu erhöhen, was insbesondere für Kraftfahrzeuge günstig ist, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß aus der Vorrichtung zur Niveauregelung austretendes Lecköl aufgefangen und in den Ausgleichsraum des Schwingungsdämpfers zurückgeleitet wird. Hierdurch läßt sich der Außenzylinder außer zur Lagerung der federnden Mittel noch zur Aufnahme des Ausgleichs- oder Sammelraumes ausnutzen, wobei er gleichzeitig die Möglichkeit gibt, das Innere der gesamten Anordnung ein·* wandfrei und' auf einfache Weise nach außen ab- ' zuschließen und abzudichten.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele von Federbeinen gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbein, das als Federelement eine Schraubenfeder hat, deren oberes Ende sich gegen die Vorrichtung zur Niveauregelung abstützt, die an der Kolbenstange angeordnet ist;

■ F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbein, das als Federelement ebenfalls eine Schraubenfeder hat, deren unteres Ende sich an der Vorrichtung zur Niveauregelung abstützt, die bei dieser Ausführung am Gehäuse des hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfers angeordnet ist;

F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein Federbein, das als Federelement eine Luftfeder hat, deren oberes Ende sich gegen die Vorrichtung zur Niveauregelung abstützt, die wiederum an der Kolbenstange angeordnet ist.

Allen drei Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß das Gehäuse des hydraulischen Teieskop-Schwingungsdämpfers über ein Auge 25 mit der Radaufhängung verbunden ist, während die Kolbenstange über ein Auge 1 mit dem Wagenkasten verbunden ist. ' ■ ■'. ',

Beim Einfedern der Räder wird eine Kolbenstange 28, die in normal belasteter Stellung gezeichnet ist, um einen Weg B nach unten gedrückt, während sie beim Ausfedern der Räder um einen Weg A nach oben geht. Ein Dämpferkolben 21, der diese Bewegung mitmacht, erzeugt während der Bewegung einen Überdruck in der Flüssigkeit des hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfers, der infolge der besonderen Form von Drosselöffnungen 22 beim Ausfedern der Räder (Hochdruckstufe) größer ist als beim Einfedern (Niederdruckstufe). Der in der Hochdruckstufe erzeugte Überdruck wird über ein Rückschlagventil 20 und eine Bohrung 7 in einen Überdruckraum 9 geleitet,- wodurch die Vorrichtung zur Niveauregelung 4 eine Relativbewegung zu einem Stellkolben 6, welcher eine Dichtung 5 aufweist, ausführt.

Da keine Fahrbahn absolut eben ist, schwingt die Kolbenstange 28 während der Fahrt des Fahrzeugs

dauernd mit einer Frequenz, die je nach Fahrzeug zwischen 60 und 120 Schwingungen pro Minute liegt, auf und ab. Dadurch pumpt sie sich über die Vorrichtung zur Niveauregelung immer höher, bis eine Abregelbohrung 19 in einem Bund 18 die Unterkante einer Aussparung 17 überfährt. Jetzt kann die unter Überdruck stehende Flüssigkeit der Vorrichtung zur Niveauregelung in ein Gehäuse 27 des hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfers abfließen, von wo sie über eine Bohrung 24 in einen Ausgleichsraum 23 gelangt. Während des Ausfließens der unter Überdruck stehenden Flüssigkeit über die Abregelbohrung 15 senkt sich die Kolbenstange 28, wodurch die Abregelbohrung 19 wieder verschlossen wird.

Der Bund 18 ist zur Erzielung eines möglichst geringen Widerstandes mit mehreren relativ großen Bohrungen29 versehen. '.■

Das aus einer Dichtung 8 austretende Lecköl gelangt gemeinsam mit dem aus einer Bohrung 10 aus- tretenden Lecköl einer Dichtung 5 in einen Raum 26, von dem es, zusammen mit dem Lecköl einer Dichtung 16, über eine Bohrung 15 in den Ausgleichsraum 23 fließt.

Eine Schraubenfeder 12 wird durch einen oberen Federteller 3 und einen unteren Federteller 13 beaufschlagt Innerhalb der Schraubenfeder ist eine Dichtmanschette 11 aus Gummi vorgesehen und am oberen Ende der Vorrichtung zur Niveauregelung befindet sich eine Dichtkappe 2 aus dem gleichen Werkstoff.

Zur Erzielung einer progressiven Federkennlinie ist eine Gummihohlfeder 14 angeordnet.

Die Wirkungsweise der bei gleichen Federwegen kurzer bauenden Ausfuhrungsform nach Fig.2 ist im Grande die gleiche. Im einzelnen ist 30 eine Kolbenstange, 31 ein Raum, in dem sich das Lecköl von Dichtungen 32 und 34 sammelt und von dem es über Bohrungen 41 und 42 in einen Ausgleichsraum 46 gelangt 33 ist ein mit dem Gehäuse des hydrautischen Teleskop-Schwingungsdämpfers fest verbundener Stellkolben, in dem sich ein Rückschlagventil 38 befindet, über das ein Überdruckraum 35 einer Vorrichtung zur Niveauregelung 39 beaufschlagt wird. '

Eine Abregelbohrung 37, welche zusammen mit einer Aussparung 40 die Niveauregelung bewirkt, befindet sich in einem Ringflansch 36. ·

43 ist ein Dämpferkolben des hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfers, 44 sind dessen Drosselöffnungen und 45 ist eine Verbindungsbohrung zum Ausgleichsraum. · · ■

Die Wirkungsweise der Ausführungsfonn nach Fig. 3 ist nach dem vorher Gesagten leicht verständlich. Im einzelnen ist 47 eine Bohrung zur hydraulischen Beaufschlagung einer Vorrichtung zur· Niveauregelung 50, welche als Ring aus Gummi oder elastischem Kunststoff mit entsprechenden Verstärkungseinlagen ausgebildet ist, 48 ein mit der Kolbenstange fest verbundener Stützteller für die Vorrichtung zur Niveauregelung 50, 49 eine ringförmige Dichtleiste zur Abdichtung für. eine das Federelement darstellende Luftfeder 53, 51 ein oberer Stützteller für die Luftfeder, 52 eine ringförmige Dichtleiste zur Abdichtung für die Luftfeder, 54 ein Stützring für die Luftfeder, 55 ein Anschlag zur Begrenzung des Federweges, 56 eine Gummihohlfeder.

Die F i g. 4 und 5 zeigen ein unbeladenes und ein voll beladenes Kraftfahrzeug ohne Niveauregelung mit den für diese Belastungsfälle typischen Neigungen des Wagenkastens, während F i g. 6 ein voll beladenes Fahrzeug zeigt, dessen Wagenkasten durch Federbeine gemäß der Erfindung in horizontaler Lage gehalten wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Selbstpumpendes Federbein mit innerer-Niveauregelung für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer und einem zu diesem koaxialen Federelement, das sich zumindest mit einem Ende gegen eine hydraulische Vorrichtung zur Niveau-• regelung abstützt, in die ein Dämpferkolben des Schwingungsdämpfers bei seiner Hin- und Herbewegung Dämpfungsflüssigkeit pumpt und die über eine vom Dämpferkolben hubabhängig gesteuerte Abregelbohrung mit einem Ausgleichsraum des Schwingungsdämpfers verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpferkolben (21 oder 43), der in an sich bekannter Weise mit Drosselöffnungen (22 bzw. 44) unterschiedlicher Drosselwirkung für beide Strömungsrichtungen versehen ist, beim Ausfedern des Federbeins in seinem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum ausschließlich durch die Drosselung der seine Drosselöffnungen (22 bzw. 44) durchströmenden Dämpfungsflüssigkeit den erforderlichen Druck erzeugt, durch den über ein Rückschlagventil (20 bzw. 38) die Dämpfungsflüssigkeit in die Vorrichtung zur^Niveauregelung (4, 39 oder 50) gepumpt wird.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Vorrichtung zur Niveauregelung (4 oder 39) austretendes Lecköl aufgefangen und in den Ausgleichsraum (23 oder 46) des Schwingungsdämpfers zurückgeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen