DE1530531B2 - Hydropneumatische zusatzfederung mit niveauregelung fuer fahrzeuge - Google Patents
Hydropneumatische zusatzfederung mit niveauregelung fuer fahrzeugeInfo
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Description
aus dem Vorratsbehälter (37) in den Hochdruck- Mit den obengeschilderten Nachteilen ist auch
speicher (30) fördern, und wobei der Niveaureg- eine weitere, aus der französischen Patentschrift
ler (Steuerschieber 24) bei einer Ausfederung 40 1 287 357 bekannte Niveauregeleinrichtung für Fahrbeider
Räder (10) über einen vorgegebenen Mit- zeuge behaftet, die mit selbstpumpenden hydropneutelwert
hinaus das als Saugventil wirkende Rück- matischen Federbeinen mit innerer Niveauregelung
schlagventil (40) überbrückt und Hydraulikflüs- arbeitet, wobei für die beiden Federbeine einer Radsigkeit
aus dem Hochdruckspeicher (30) und den achse jeweils ein gemeinsamer Vorratsbehälter und
Schwingungsdämpfern (14) in den Vorratsbehäl- 45 ein gemeinsamer Druckspeicher vorgesehen ist, die·
ter (37) abfließen läßt. _ Niveauregelung aber für jedes Federbein getrennt er-
2. Zusatzfederung nach Anspruch 1, dadurch folgt.
gekennzeichnet, daß der Niveauregler (Steuer- Entsprechendes gilt auch beispielsweise für Fahrschieber
24) durch ein als Waagebalken ausgebil- zeugfederungen mit hydropneumatischen Federbeidetes
Ausgleichsglied (26) betätigt wird, das in 50 nen nach den deutschen Auslegeschriften 1 117 412
seiner Mitte mit einem beweglichen Steuerorgan und 1184 223, bei denen selbstpumpende hydro-(Steuerschieber
24) des Niveaureglers und an sei- pneumatische Federbeine mit innerer Niveauregelung
nen beiden Enden mit je einem die Federungsbe- für jedes einzelne Fahrzeugrad gesondert vorgesehen
wegungen des jeweils zugeordneten Rades (10) sind.
übertragenden Lenker (27) gelenkig verbunden 55 Durch die deutsche Auslegeschrift 1 108 090 ist
ist. . zwar eine hydropneumatische Zusatzfederung mit
3. Zusatzfederung nach den Ansprüchen 1 Niveauregelung bekannt mit zugleich als Zusatzfe-
und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker dem wirkenden, miteinander durch eine Leitung ver-(27)
mit Verlängerungen (28) von die Räder (10) bundenen hydropneumatischen Schwingungsdämptragenden
Schwinghalbachsen (12) gelenkig ver- 60 fern, die den beiden Rädern einer Fahrzeugradachse
bunden sind. zugeordnet sind, und einem gemeinsamen Niveaureg-
4. Zusatzfederung nach Anspruch 1 oder den ler, welcher bewirkt, daß Luft bei Unterschreitung
Ansprüchen 1 bis 3, bei der das bewegliche eines Sollniveaus aus einem Druckluftbehälter in die
Steuerorgan des Niveaureglers als Steuerschieber Schwingungsdämpfer und bei Überschreitung des
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der 65 Sollniveaus aus den Schwingungsdämpfern in die At-Steuerschieber
(24) mit einer Steuernut (42) eine mosphäre abgelassen wird, wobei der Niveauregler
das als Druckventil wirkende Rückschlagventil entsprechend dem jeweiligen Mittelwert der Fede-(35)
überbrückende Verbindung steuert und mit rungsbewegungen beider Räder betätigt wird. Diese
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bekannte Niveauregeleinrichtung weist jedoch erheb- gan des Niveaureglers und an seinen beiden Enden
liehe Nachteile auf. Und zwar wird sich der Druck mit je einem die Federungsbewegungen des jeweils
im Druckluftbehälter im Laufe der Zeit verhältnis- zugeordneten Rades übertragenden Lenker gelenkig
mäßig schnell verringern, wenn nicht eine zusätzliche verbunden ist, wobei zweckmäßig die Lenker mit
Pumpe vorgesehen ist, die den Druck ständig auf 5 Verlängerungen von die Räder tragenden Schwingeinem
für das einwandfreie Funktionieren der Ni- halbachsen gelenkig verbunden sind,
veauregelung unerläßlichen konstanten Wert hält. Eine besonders einfache und funktionsgerechte Eine solche Pumpe stellt aber ein zusätzliches, mit Verbindung bzw. Absperrung der Hoch- und Niederentsprechenden Kosten verbundenes Bauteil dar, zu ausgebildeten beweglichen Steuerorgan des Niveaudessen Betrieb ein Teil der von der Antriebsma- io reglers nach einem weiteren Merkmal der Erfindung schine des Fahrzeuges geleisteten Energie verwendet druckleitung läßt sich bei einem als Steuerschieber werden muß. dadurch bewerkstelligen, daß der Steuerschieber mit
veauregelung unerläßlichen konstanten Wert hält. Eine besonders einfache und funktionsgerechte Eine solche Pumpe stellt aber ein zusätzliches, mit Verbindung bzw. Absperrung der Hoch- und Niederentsprechenden Kosten verbundenes Bauteil dar, zu ausgebildeten beweglichen Steuerorgan des Niveaudessen Betrieb ein Teil der von der Antriebsma- io reglers nach einem weiteren Merkmal der Erfindung schine des Fahrzeuges geleisteten Energie verwendet druckleitung läßt sich bei einem als Steuerschieber werden muß. dadurch bewerkstelligen, daß der Steuerschieber mit
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrich- einer Steuernut eine das als Druckventil wirkende
tung besteht ferner darin, daß der Niveauregler an Rückschlagventil überbrückende Verbindung steuert
der einen Halbachse des Fahrzeuges angebracht ist 15 und mit einem Ansatz das als Saugventil wirkende
und somit deren Schwingbewegungen mit ausführt. Rückschlagventil aufstoßen kann.
Hierdurch werden einerseits die ungefederten Mas- Durch Betätigung des Niveaureglers mittels des als sen in unerwünschter Weise einseitig erhöht, anderer- Waagebalken ausgebildeten Ausgleichsgliedes, welseits sind als Luftdruckleitungen elastische Schläuche ches in Abhängigkeit von der Hubbewegung eines jeerforderlich, die auf Grund der ständigen Bewegun- 20 den der beiden einander gegenüberliegenden Räder gen des Niveaureglers einem starken Verschleiß un- bewegt wird, kann erreicht werden, daß die Niveauterworfen sind. Außerdem ist die Ausgleichsvorrich- regelung zwar in Tätigkeit gesetzt wird, wenn beide tung infolge eines sich quer über das Fahrzeug zwi- Räder gleichmäßig durchfedern, eine Betätigung jeschen den auf- und abbeweglichen Halbachsen er- doch nicht stattfindet, wenn die beiden Räder einanstreckenden und an deren Hubbewegungen teilneh- 25 der entgegengesetzte Hubbewegungen ausführen,
menden Hebelarmes mit etwa in der Fahrzeugmitte Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Zuangeordneten Federn sperrig und weitgehend der Ge- satzfederung mit Niveauregelung liegt darin, daß die fahr von Beschädigungen ausgesetzt. Kolben der Stoßdämpfer als Pumpe arbeiten, indem
Hierdurch werden einerseits die ungefederten Mas- Durch Betätigung des Niveaureglers mittels des als sen in unerwünschter Weise einseitig erhöht, anderer- Waagebalken ausgebildeten Ausgleichsgliedes, welseits sind als Luftdruckleitungen elastische Schläuche ches in Abhängigkeit von der Hubbewegung eines jeerforderlich, die auf Grund der ständigen Bewegun- 20 den der beiden einander gegenüberliegenden Räder gen des Niveaureglers einem starken Verschleiß un- bewegt wird, kann erreicht werden, daß die Niveauterworfen sind. Außerdem ist die Ausgleichsvorrich- regelung zwar in Tätigkeit gesetzt wird, wenn beide tung infolge eines sich quer über das Fahrzeug zwi- Räder gleichmäßig durchfedern, eine Betätigung jeschen den auf- und abbeweglichen Halbachsen er- doch nicht stattfindet, wenn die beiden Räder einanstreckenden und an deren Hubbewegungen teilneh- 25 der entgegengesetzte Hubbewegungen ausführen,
menden Hebelarmes mit etwa in der Fahrzeugmitte Ein anderer Vorteil der erfindungsgemäßen Zuangeordneten Federn sperrig und weitgehend der Ge- satzfederung mit Niveauregelung liegt darin, daß die fahr von Beschädigungen ausgesetzt. Kolben der Stoßdämpfer als Pumpe arbeiten, indem
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zusatzfederung sie aus dem Vorratsbehälter Flüssigkeit ansaugen
der eingangs bezeichneten Art mit verhältnismäßig 30 und in den Hochdruckbehälter pumpen, dessen
einfachen, insbesondere hydraulischen Mitteln derart Druck daher niemals unter einen bestimmten Mini-
zu schaffen, daß bei gleichartigem Durchfedern der malwert abfallen kann.
beiden Räder unter einer vergrößerten bzw. verrin- Ein weiterer Vorteil der Zusatzfederung nach der
gerten Last eine Niveauregelung des Fahrzeugober- Erfindung gegenüber bekannten Einrichtungen ist
baus mit Bezug auf die Fahrbahn erfolgt, dagegen 35 dadurch gegeben, daß der Niveauregler ortsfest am
bei entgegengesetzt gerichteten Federungshüben der Fahrzeugoberbau angeordnet werden kann und sich
Räder, wie sie z. B. in der Kurve stattfinden, eine in demgemäß für die Druckflüssigkeit starre Rohrlei-
diesem Falle unerwünschte Niveauregelung vermie- tungen verwenden lassen, die keinen mechanischen
den wird. Beanspruchungen ausgesetzt und somit auch nicht
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch 4° verschleißanfällig sind.
gelöst, daß die Schwingungsdämpfer über ein vom Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Niveauregler überbrückbares, als Saugventil wirken- Federung wird in der nachfolgenden Beschreibung
des Rückschlagventil ständig mit dem Vorratsbehäl- an Hand der schematischen Zeichnungen erläutert,
ter und über ein gleichfalls vom Niveauregler über- Hierbei zeigt
brückbares, als Druckventil wirkendes Rückschlag- 45 F i g. 1 die Federung in Aufpumpstellung,
ventil ständig mit einem hydropneumatischen Hoch- F i g. 2 einen Teilausschnitt aus F i g. 1 in Ruhedruckspeicher verbunden sind, wobei der in an sich stellung (Niveaustellung) und
ventil ständig mit einem hydropneumatischen Hoch- F i g. 2 einen Teilausschnitt aus F i g. 1 in Ruhedruckspeicher verbunden sind, wobei der in an sich stellung (Niveaustellung) und
bekannter Weise entsprechend dem jeweiligen Mit- F i g. 3 einen gleichen Ausschnitt in Ablaßstellung,
telwert der Federungsbewegungen beider Räder betä- In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind eintigte
Niveauregler im Normalbereich beim Sollniveau 50 ander gegenüberliegende Räder 10 einer Fahrzeugdas
als Druckventil wirkende Rückschlagventil über- radachse, wie rein schematisch angedeutet ist, an
brückt, so daß der Hochdruckspeicher als mit den einem Fahrzeugaufbau 11 mittels Schwinghalbachsen
Schwingungsdämpfern verbundene Feder wirkt, und 12 oder in sonstiger Weise, insbesondere unabhängig
diese Überbrückung nur bei einer Einfederung beider voneinander, aufgehängt. Sie werden z. B. durch
Räder über einen vorgegebenen Mittelwert hinaus 55 Schraubenfedern 13 gegen den Fahrzeugaufbau 11
aufhebt, so daß dann die Schwingungsdämpfer in an unter gleichzeitiger Verwendung von Schwingungssich
bekannter Weise als Pumpe wirken und Hydrau- dämpfern 14 abgefedert mit Arbeitszylindern 15, die
likflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Hoch- z. B. am Fahrzeugaufbau befestigt sind, und mit Ardruckspeicher
fördern, und wobei der Niveauregler beitskolben 16, die durch verhältnismäßig starke
bei einer Ausfederung beider Räder über einen vor- 60 Kolbenstangen 17 mit den Schwinghalbachsen 12
gegebenen Mittelwert hinaus das als Saugventil wir- oder einem sonstigen Radaufhängungsteil verbunden
kende Rückschlagventil überbrückt und Hydraulik- sind. Kolbenstirnseitige und kolbenstangenseitige Arflüssigkeit
aus dem Hochdruckspeicher und den beitsräume 18 und 19 der Schwingungsdämpfer kön-Schwingungsdämpfern
in den Vorratsbehälter abflie- nen miteinander durch Drosselbohrungen 20, die ßenläßt. 65 z. B. durch selbsttätige Ventile gesteuert werden, mit-
Vorzugsweise wird der Niveauregler durch ein als einander in Verbindung stehen.
Waagebalken ausgebildetes Ausgleichsglied betätigt, Eine Leitung 21 verbindet die kolbenstirnseitigen
das in seiner Mitte mit einem beweglichen Steueror- Arbeitsräume 19 der beiden Schwingungsdämpfer 14
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miteinander. Eine Zweigleitung 22 führt zu einem also beim Niedergang der Arbeitskolben 16, wieder
Niveaureglergehäuse 23, in dem ein Steuerschieber aus dem Vorratsbehälter 37 angesaugt. Der steigende
24 verschiebbar gelagert ist. Der Steuerschieber 24 Druck in den Arbeitsräumen 19 unterstützt hierbei
ist durch eine Stange 25 mit einem waagebalkenarti- den Federdruck der Schraubenfedern 13, so daß die
gen Ausgleichsglied 26 verbunden, das seinerseits an 5 Schwinghalbachsen 12 abwärts gedrückt werden, bis
Lenker 27 angeschlossen ist, die an Verlängerungen die wieder eine normale Mittellage einnehmen und
28 der Schwinghalbachsen 12 angelenkt sind. der Steuerschieber 24 die Stellung gemäß Fig. 2 ein-Von
dem Niveaureglergehäuse 23 ist eine Leitung nimmt.
29 abgezweigt, die zu einem hydropneumatischen Federn die Räder um ihre Mittelstellung, so blei-Hochdruckspeicher
30 führt, der durch eine Mem- ίο ben innerhalb bestimmter Federungshübe bzw. entbrane
31 in eine mit der Leitung 29 verbundene Hy- sprechender Bewegungshübe des Steuerschiebers 24
draulikkammer 32 und in eine z. B. mit Druckluft ge- die Zweigleitung 22 und die Leitung 29 über die
füllte Gaskammer 33 unterteilt ist. Eine Verbin- Steuernut 42 miteinander verbunden, so daß lediglich
dungsleitung 34 mit einem federbelasteten, zum die Flüssigkeitsmengen zwischen den Arbeitsräumen
Hochdruckspeicher hin öffnenden Rückschlagventil 15 19 und der Hydraulikkammer 32 des Hochdruck-35
verbindet die Zweitleitung 22 mit der Leitung 29. Speichers 30 hin- und herpendeln und dieser als mit
Eine weitere Leitung 36 führt zu einem Vorratsbe- den Schwingungsdämpfern verbundene Feder wirkt,
halter 37, der z.B. als einfacher offener Behälter Fig. 3 zeigt die Stellung des Steuerschiebers 24
oder gegebenenfalls auch — ebenso wie der Hoch- bei Ausfederung der Räder. Der Steuerschieber 24
druckspeicher 30 — als hydropneumatischer Nieder- 20 befindet sich in einer oberen Stellung, in welcher er
druckspeicher ausgebildet ist. Eine Umlaufleitung 38 mittels seines stiftförmigen Ansatzes 41 das Rückverbindet
eine im Niveaureglergehäuse 23 gebildete schlagventil 40 öffnet. Da gleichzeitig die Verbin-Kammer
39 mit der Zweitleitung 22 und enthält ein dung zwischen der Zweigleitung 22 und der Leitung
federbelastetes Rückschlagventil 40, das sich bei 29 über die Steuernut 42 erhalten bleibt und die Areinem
Überdruck in der Kammer 39 gegenüber der 25 beitskolben 16 der Schwingungsdämpfer sich in einer
Umlaufleitung 38 selbsttätig öffnet oder durch einen unteren Stellung befinden, in welcher sich überschüs-Ansatz
41 am Steuerschieber 24 geöffnet wird, wenn siges Öl in den Arbeitsräumen 19 befindet, während
sich der Steuerschieber 24 seiner obersten Stellung der Hochdruckspeicher 30 entspannt ist, kann das
nähert. Der Steuerschieber 24 enthält außerdem eine überschüssige öl in den Vorratsbehälter 37 abflie-Steuernut
42, welche je nach der Stellung des Steuer- 30 ßen.
Schiebers die Zweitleitung 22 und die Leitung 29 Die Pumpwirkung der Schwingungsdämpfer 14 ist
miteinander verbindet bzw. diese gegeneinander um so größer, je größer der Durchmesser der Kolbensperrt,
stange 17 ist. Beim Aufwärtsgang der Arbeitskolben
Die Wirkungsweise der beschriebenen Federung wird die von der Kolbenstange verdrängte Flüssigkeit
ist folgende: 35 in das Leitungssystem der Niveauregeleinrichtung ge-
In F i g. 1 ist eine größere Belastung des Fahrzeu- drückt, während umgekehrt beim Niedergang der Arges
angenommen. Die Schraubenfedern 13 sind zu- beitskolben 16 Flüssigkeit aus dem vorerwähnten
sammengedrückt, der Arbeitskolben 16 des Schwin- Leitungssystem angesaugt wird,
gungsdämpfers nimmt eine obere Stellung ein. Der Federt nur eines der beiden Räder durch, während Steuerschieber 24 ist nach unten gezogen und sperrt 40 das andere Rad in Ruhelage bleibt, so tritt die Nidie Verbindung zwischen der Zweitleitung 22 und veauregelung durch den Steuerschieber 24 oder das der Leitung 29 über die Steuernut 42 ab. Federt das sonstige Steuerorgan erst bei einem größeren Fede-Fahrzeug weiter ein, so wirken die Arbeitskolben 16 rungshub ein. Bei Belastungsänderung, d. h. bei als Pumpenkolben und drücken das Öl über das gleichzeitigem Durchfedern beider Räder, ist dage-Rückschlagventil 35 in die Hydraulikkammer 32 des 45 gen die Niveauregelung voll wirksam.
Hochdruckspeichers 30, wobei der Druck in der Hy- . An Stelle von Hydrauliköl ist gegebenenfalls auch draulikkammer 32 durch die Kompression der Luft ein pneumatisches Druckmittel verwendbar. Eine hyin der Gaskammer 33 bestimmt wird. Die Menge des dropneumatische Federung nach der Erfindung kann in die Hydraulikkammer 32 gepumpten Öles wird je- sinngemäß bei jeder beliebigen Radaufhängung, z. B. weils beim nachfolgenden Ausfedern der Räder 10, 50 auch bei Starrachsen, vorgesehen sein.
gungsdämpfers nimmt eine obere Stellung ein. Der Federt nur eines der beiden Räder durch, während Steuerschieber 24 ist nach unten gezogen und sperrt 40 das andere Rad in Ruhelage bleibt, so tritt die Nidie Verbindung zwischen der Zweitleitung 22 und veauregelung durch den Steuerschieber 24 oder das der Leitung 29 über die Steuernut 42 ab. Federt das sonstige Steuerorgan erst bei einem größeren Fede-Fahrzeug weiter ein, so wirken die Arbeitskolben 16 rungshub ein. Bei Belastungsänderung, d. h. bei als Pumpenkolben und drücken das Öl über das gleichzeitigem Durchfedern beider Räder, ist dage-Rückschlagventil 35 in die Hydraulikkammer 32 des 45 gen die Niveauregelung voll wirksam.
Hochdruckspeichers 30, wobei der Druck in der Hy- . An Stelle von Hydrauliköl ist gegebenenfalls auch draulikkammer 32 durch die Kompression der Luft ein pneumatisches Druckmittel verwendbar. Eine hyin der Gaskammer 33 bestimmt wird. Die Menge des dropneumatische Federung nach der Erfindung kann in die Hydraulikkammer 32 gepumpten Öles wird je- sinngemäß bei jeder beliebigen Radaufhängung, z. B. weils beim nachfolgenden Ausfedern der Räder 10, 50 auch bei Starrachsen, vorgesehen sein.
Claims (1)
1. Hydropneumatische Zusatzfederung mit Niveauregelung für Fahrzeuge, mit zugleich als Zu- S Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumasatzfedern
wirkenden, miteinander durch eine tische Zusatzfederung mit Niveauregelung für Fahr-Leitung
verbundenen hydropneumatischen zeuge, mit zugleich als Zusatzfedern wirkenden, mit-Schwingungsdämpfern,
die den beiden Rädern einander durch eine Leitung verbundenen hydroeiner Fahrzeugradachse zugeordnet sind, und pneumatischen Schwingungsdämpfern, die den beiden
einem gemeinsamen Niveauregler, welcher be- ίο Rädern einer Fahrzeugradachse zugeordnet sind, und
wirkt, daß Hydraulikflüssigkeit bei Unterschrei- einem gemeinsamen Niveauregler, welcher bewirkt,
tung eines Sollniveaus aus einem Vorratsbehälter daß Hydraulikflüssigkeit bei Unterschreitung eines
in die Schwingungsdämpfer gepumpt und bei Sollniveaus aus einem Vorratsbehälter in die Schwin-Überschreitung
des Sollniveaus aus den Schwin- gungsdämpfer gepumpt und bei Überschreitung des gungsdämpfern in den Vorratsbehälter abgelas- 15 Sollniveaus aus den Schwingungsdämpfern in den
sen wird, dadurch gekennzeichnet, Vorratsbehälter abgelassen wird.
daß die Schwingungsdämpfer (14) über ein vom Eine derartige Zusatzfederung ist beispielsweise
Niveauregler (Steuerschieber 24) überbrückbares, durch die deutsche Auslegeschrift 1171761 bekanntals
Saugventil wirkendes Rückschlagventil (40) geworden. Diese Druckschrift offenbart ein Drucksyständig
mit dem Vorratsbehälter (37) und über 20 stem, in welchem die oberen Kolbenseiten der vier
ein gleichfalls vom Niveauregler (Steuerschieber Stoßdämpfer eines Fahrzeuges je nach der Höhen-24)
überbrückbares, als Druckventil wirkendes lage des Fahrzeugoberbaus entweder mit der Druck-Rückschlagventil
(35) ständig mit einem hydro- seite einer Pumpe oder mit einem Rücklaufbehälter
pneumatischen Hochdruckspeicher (30) verbunden verbunden werden. Ein als Steuerorgan wirkender
sind, wobei der in an sich bekannter Weise ent- 25 Schieber steht hierbei über ein Hebelgestänge mit
sprechend dem jeweiligen Mittelwert der Fede- einem Rad oder einer Radachse in Verbindung. Dierungsbewegungen
beider Räder (10) betätigte Ni- ses System erfordert eine besondere Pumpe und beveauregler
(Steuerschieber 24) im Normalbereich rücksichtigt durch den Anschluß des Steuerorgans an
beim Sollniveau das als Druckventil wirkende eine Radachse oder ein Rad nicht die unterschiedli-Rückschlagventil
(35) überbrückt, so daß der 30 chen Voraussetzungen, die bei einem gleichmäßigen
Hochdruckspeicher (30) als mit den Schwin- oder ungleichmäßigen Durchfedern der Räder gegegungsdämpfern
(14) verbundene Feder wirkt, ben sind. Die Niveauregelung spricht nämlich — was
und diese Überbrückung nur bei einer Einfede- unerwünscht ist — auch dann an, wenn z. B. in der
rung beider Räder (10) über einen vorgegebenen Kurve die Federn der rechten und der linken Fahr-Mittelwert
hinaus aufhebt, so daß dann die 35 zeugseite unterschiedlich durchfedern, obwohl die re-Schwingungsdämpfer
(14) in an sich bekannter sultierende Belastung des Fahrzeugoberbaus sich Weise als Pumpe wirken und Hydraulikflüssigkeit nicht ändert.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |