DE1530531B2 - Hydropneumatische zusatzfederung mit niveauregelung fuer fahrzeuge - Google Patents

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

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

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

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2 einem Ansatz (41) das als Saugventil wirkende Patentansprüche: Rückschlagventil (40) aufstoßen kann.

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.