DE1630676C3

DE1630676C3 - Slide-like height control valve for pressure medium-fed vehicle suspensions

Info

Publication number: DE1630676C3
Application number: DE19671630676
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Ciarenbach
Original assignee: Langen & Co, 4000 Düsseldorf
Priority date: 1967-01-31
Filing date: 1967-01-31
Publication date: 1976-09-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schieberartiges Höhenregelventil für druckmittelgespeiste Fahrzeugfederungen, welches in Abhängigkeit von Abstandsänderungen zwischen einem Fahrzeugrahmen und einem Radträger einen Arbeitsraum eines zwischen Fahrzeugrahmen und Radträger angeordneten Stellzylinders in einer Aufregelstellung mit einer Druckmittelquelle und in einer Abregelstellung mit einem Ablauf verbindet und in einer zwischen Aufregel- und Abregelstellung liegenden, der gewünschten Höhe des Fahrzeugrahmens entsprechenden Neutralstellung gegenüber der Druckmittelquelle und dem Ablauf absperrt und welches zu diesem Zweck in einer Steuerbohrung, in die mit der Druckmittelquelle, mit dem Ablauf und mit dem Stellzylinder verbundene Anschlüsse münden, einen verschiebbaren Kolbenschieber aufweist, der mindestens zwei Schultern, mindestens zwei Steuerkanten an einer oder an zwei Schultern sowie Taillen zwischen den Schultern aufweist und derart ausgebildet ist, daß zur Verringerung des Druckmittelverbrauchs bei dynamisch bedingten Kolbenschieberbewegungen die Strömung im Bereich des Kolbenschiebers gedrosselt wird.The invention relates to a slide-type height control valve for pressure medium-fed vehicle suspensions, which depends on changes in distance between a vehicle frame and a Wheel carrier a working space of an adjusting cylinder arranged between the vehicle frame and the wheel carrier in an up-regulation position with a pressure medium source and in a down-regulation position with a drain connects and the desired height of the vehicle frame lying between up and down position Shuts off the corresponding neutral position with respect to the pressure medium source and the drain and which for this purpose in a control bore, in the with the pressure medium source, with the drain and Connections connected to the actuating cylinder open out, having a displaceable piston slide which at least two shoulders, at least two control edges on one or two shoulders and waist has between the shoulders and is designed such that to reduce the pressure medium consumption in the case of dynamic piston slide movements, the flow in the area of the piston slide is throttled will.

Bekanntlich haben solche Höhenregelventile neben ihrer eigentlichen Funktion der Höhenregelung eines Fahrzeugrahmens noch die Aufgabe, eine auf dynamisch bedingte Bewegungen des Kolbenschiebers ansprechende Höhenregelung zu verhindern oder zumindest teilweise zu unterdrücken. Dies geschieht durch Drosselung des Druckmittelstromes im Bereich des Kolbenschiebers, so daß nur länger wirkende statische. Belastungsänderungen zu einer Regelung führen.
Aus der deutschen Auslegeschrift 11 74 626 ist bereits ein Höhenregelventil dieser Gattung bekanntgeworden, welches einen Kolbenschieber mit drei voneinander entfernten Schultern besitzt Die mittlere Schulter ist mit zwei Steuerkanten versehen und mit den anderen Schultern durch Taillen verbunden, deren Durchmesser nur geringfügig kleiner sind als jener der Steuerbohrung. Obwohl im Text der Auslegeschrift nicht näher darauf eingegangen ist, kann allein aus der zeichnerischen Darstellung geschlossen werden, daß eine Drosselung in diesem Bereich beabsichtigt ist. Der Nachteil einer solchen Anordnung ist darin zu sehen, daß auf Grund der engen, aber vergleichsweise langen Spalte zwischen den Taillen und der Steuerbohrung eine viskositätsabhängige Drosselung auftritt. Da aber gerade bei Kraftfahrzeugen witterungsbedingte Temperaturunterschiede und damit verbundene Änderungen der Viskosität des Druckmittels auftreten, ist mit einer Änderung des Regelverhaltens zu rechnen.As is known, in addition to their actual function of regulating the height of a vehicle frame, such height control valves also have the task of preventing or at least partially suppressing height control responsive to dynamically induced movements of the piston slide. This is done by throttling the pressure medium flow in the area of the piston valve, so that only longer-acting static. Load changes lead to a regulation.
From the German Auslegeschrift 11 74 626 a height control valve of this type has become known, which has a piston valve with three shoulders separated from each other Control hole. Although it was not discussed in more detail in the text of the interpretative document, it can be concluded from the illustration alone that throttling is intended in this area. The disadvantage of such an arrangement can be seen in the fact that a viscosity-dependent throttling occurs due to the narrow but comparatively long gap between the waist and the control bore. However, since weather-related temperature differences and associated changes in the viscosity of the pressure medium occur precisely in motor vehicles, a change in the control behavior is to be expected.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Höhenregelventile der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß Viskositätseinflüsse nur noch einen geringen Einfluß auf die Drosselung haben. Die Ausgestaltung soll ohne großen konstruktiven Aufwand bei gegenüber den bekannten Lösungen gleichbleibendem Platzbedarf zu verwirklichen sein.The invention is therefore based on the object of designing height control valves of the type mentioned at the outset in such a way that that viscosity influences only have a minor influence on the throttling. The design should be the same as compared to the known solutions without great design effort Space requirement to be realized.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß sich mindestens eine Taille in axialem Abstand von einer Steuerkante innerhalb des wirksamen S'trömungsweges in der Ab- und/oder der Aufregelstellung zu einem scheibenförmigen Teil mit geringer axialer Ausdehung vergrößert, das einen nur geringfügig geringeren Durchmesser hat als die umgebende Steuerbohrung und so mit dieser eine ringförmige blendenartige Drosselstelle bildet. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß auf Grund der geringen axialen Ausdehnung der Drosselstelle sich ein blendenartiger Durchflußquerschnitt ergibt Die Größe des Durchflusses ist dabei zwar abhängig vom anliegenden Druckgefälle, jedoch hat die Viskosität nur einen untergeordneten, bei den üblicherweise auftretenden Temperaturen zu vernachlässigenden Einfluß. Im übrigen läßt sich das scheibenförmige Teil mit einem schneidenförmig ausgebildeten Rand versehen, wodurch sich noch mehr die Charakteristik einer Blende ergibtThis object is achieved according to the invention in that at least one waist is axially spaced from a control edge within the effective flow path in the closed and / or open position enlarged to a disk-shaped part with a small axial extent, the one only slightly has a smaller diameter than the surrounding control bore and thus an annular diaphragm-like with this Forms throttle point. The advantage of this arrangement is that due to the small axial extent The throttle point results in a diaphragm-like flow cross-section. The size of the flow is dependent on the applied pressure gradient, however, the viscosity has only a subordinate, negligible influence at the temperatures that usually occur. Incidentally, this can be disc-shaped part provided with a blade-shaped edge, whereby even more the Characteristic of an aperture results

Durch die deutsche Auslegeschrift 12 17 803 ist zwar schon ein Kolbenschieber mit einem scheibenförmigen Teil mit scharfkantigem Rand bekannt, jedoch hat der Rand den gleichen Durchmesser wie die umgebende Bohrung. Außerdem ist der scheibenförmige Teil geneigt zur Achse des Kolbenschiebers angebracht,, so daß sich in Verbindung mit zwei Steuerkanten im Gehäuse ein hubabhängiger Durchfluß ergibt In einer mittleren Stellung ist der Durchfluß gesperrt. Auf Grund dieser Merkmale würde auch eine Anwendung der aus der deutschen Auslegeschrift 12 17 803 entnehmbaren Lehre auf Höhenregelventile nach der deutschen Auslegeschrift 11 74 626 nicht zur erfindungsgemäßen Lösung der gestellten Aufgabe führen.
An Hand eines in der Abbildung dargestellten Aus-From the German Auslegeschrift 12 17 803 a piston valve with a disk-shaped part with a sharp edge is known, but the edge has the same diameter as the surrounding bore. In addition, the disc-shaped part is inclined to the axis of the piston valve, so that in connection with two control edges in the housing there is a stroke-dependent flow. In a central position, the flow is blocked. Due to these features, an application of the teaching that can be found in German Auslegeschrift 12 17 803 to height control valves according to German Auslegeschrift 11 74 626 would not lead to the solution of the object according to the invention.
On the basis of an excercise shown in the figure

führungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert.management example the invention is explained in more detail.

Die einzige Abbildung zeigt einen Schnitt durch ein Höhenregelventil mit einem Kolbenschieber.The only figure shows a section through a height control valve with a piston valve.

In einer Steuerbohrung 1 eines Gehäuses 2 gleitet ein Kolbenschieber 3, der drei Schultern Za, 3b und 3c aufweist. Zwischen den Schultern 3a und 36 befindet sich eine aus zwei Teilen 3d und 3e bestehende Taille, die sich zwischen den Teilen 3rfund 3e zu einem scheibenförmigen Teil 3f mit geringer axialer Ausdehnung und einem schneidenförmigen Rand vergrößert. Der Teil 3f hat einen geringfügig geringeren Durchmesser als die umgebende Steuerbohrung 1. Wegen der zeichnerischen Klarheit ist der Durchmesser des Teils 3/ deutlich geringer gewählt. Die in der Praxis vorkommenden Unterschiede von einigen 0,01 bis 0,1 mm würden sich der zeichnerischen Darstellung entziehen. In entsprechender Weise befindet sich zwischen den Schultern 3b und 3c eine aus zwei Teilen 3g und 3Λ bestehende Taille, die sich zwischen den Teilen 3g und 3Λ zu einem weiteren scheibenförmigen Teil 3j mit schneidenförmigem Rand vergrößert. Der Durchmesser des Teils 3j hat einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Steuerbohrung 1. Im übrigen gilt auch hier das über den Teil 3/gesagte. Eine Betätigungsstange 3k ist fest mit der Schulter 3c verbunden und wird abgedichtet durch eine Dichtung 4 in einer Bohrung 5 des Gehäuses 2 geführt. Die Kanten der Schulter 3b dienen als Steuerkanten 3/und 3m. In der dargestellten Neutralstellung des Kolbenschiebers 3 verdeckt die Schulter 36 einen in die Steuerbohrung 1 mündenden Anschluß A, der mit einem nicht näher dargestellten Stellzylinder verbunden ist. Etwa im Bereich zwischen der Schulter 3c und dem Teil 3/ mündet ein mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle verbundener Anschluß P in die Steuerbohrung 1. Ein mit einem Ablauf in Verbindung stehender Anschluß Tmündet etwa zwischen der Schulter 3a und dem Teil 3/in die Steuerbohrung 1. Der sich stirnseitig an die Schulter 3a anschließende Raum 6 sowie der die Betätigungsstange 3k umgebende Ringraum 7 sind über eine Leitung L in den Anschluß Tentlüftet. A piston slide 3, which has three shoulders Za, 3b and 3c, slides in a control bore 1 of a housing 2. Between the shoulders 3a and 36 there is a waist consisting of two parts 3d and 3e, which between the parts 3rf and 3e increases to a disk-shaped part 3f with a small axial extent and a blade-shaped edge. The part 3f has a slightly smaller diameter than the surrounding control bore 1. Because of the clarity of the drawing, the diameter of the part 3 / is chosen to be significantly smaller. The differences of a few 0.01 to 0.1 mm that occur in practice would not be shown in the drawing. In a corresponding manner, there is a waist consisting of two parts 3g and 3Λ between the shoulders 3b and 3c, which waist increases between the parts 3g and 3Λ to form a further disc-shaped part 3j with a blade-shaped edge. The diameter of the part 3j has a slightly smaller diameter than the control bore 1. Otherwise , what has been said about part 3 / applies here as well. An actuating rod 3k is firmly connected to the shoulder 3c and is guided in a sealed manner by a seal 4 in a bore 5 of the housing 2. The edges of the shoulder 3b serve as control edges 3 / and 3m. In the illustrated neutral position of the piston valve 3, the shoulder 36 covers a connection A which opens into the control bore 1 and which is connected to an adjusting cylinder (not shown in detail). Approximately in the area between the shoulder 3c and the part 3 /, a connection P connected to a pressure medium source (not shown) opens into the control bore 1. A connection T connected to a drain opens approximately between the shoulder 3a and the part 3 / into the control bore 1 The space 6 adjoining the shoulder 3a on the front side and the annular space 7 surrounding the actuating rod 3k are vented via a line L into the connection T.

Die Wirkungsweise des Höhenregelventils ist folgende. Das Gehäuse 2 ist am nicht gezeichneten Rahmen eines Fahrzeuges befestigt, während die Betätigungsstange 3k form- oder kraftschlüssig mit einem nicht dargestellten Radträger verbunden ist. Bei Belastungszunahme findet ein Einfedern des Fahrzeuges statt, und darauf folgend wird der Kolbenschieber 3 in das Gehäuse 2 hinein bewegt. Dabei öffnet die Steuerkante 3m eine Verbindung zwischen den Anschlüssen P und A und Druckmittel kann in den Stellzylinder strömen. Der Stellzylinder besorgt ein Anheben des Fahrzeugrahmens so lange, bis der ursprüngliche, der Neutralstellung entsprechende Abstand zwischen Fahrzeugrahmen und Radträger wieder erreicht ist. Bei einer Belastungsverminderung bewegt sich der Kolbenschieber 3 in entgegengesetzter Richtung, so daß die Steuerkante 3/ eine Verbindung zwischen den Anschlüssen A und T herstellt. Das Druckmittel strömt dann so lange aus dem Stellzylinder, bis die Neutralstellung wieder erreicht ist. Da der Durchmesser der Teile 3/und 3ynur geringfügig kleiner ist — bei einem Steuerschieber von 8 mm Durchmesser könnte die Differenz beispielsweise 0,2 mm betragen — als der Durchmesser der Steuerbohrung 1, kann pro Zeiteinheit nur eine vergleichsweise geringe Menge durchströmen. Kurzzeitige, dynamisch durch Fahrbahnunebenheiten bedingte Bewegungen des Kolbenschiebers 3 bewirken daher keinen Regelvorgang. Erst länger dauernde, durch statische Belastungsänderungen hervorgerufene Auslenkungen des Kolbenschiebers 3 setzen die beschriebenen Regelungen in Gang. Es ist erwähnenswert, daß die scheibenförmigen Teile 3/und 3jso angeordnet sind, daß sie bei dem möglichen Hub des Kolbenschiebers 3 immer in dem jeweils wirksamen Strömungsweg liegen. Dadurch ergibt sich eine lage- und auch viskositätsunabhängige Drosselung des Druckmittels. Wenn es auf Grund unterschiedlicher Druckgefälle ratsam erscheint, kann man z. B. den Durchmesser des Teils 3j geringer machen als den Durchmesser des Teils 3f, so daß die Verbindung P-A weniger stark gedrosselt wird als die mit einem hohen Druckgefälle behaftete Verbindung A-T. The operation of the height control valve is as follows. The housing 2 is attached to the frame, not shown, of a vehicle, while the actuating rod 3k is positively or non-positively connected to a wheel carrier, not shown. When the load increases, the vehicle is compressed, and the piston slide 3 is then moved into the housing 2. The control edge 3m opens a connection between the connections P and A and pressure medium can flow into the actuating cylinder. The actuating cylinder ensures that the vehicle frame is raised until the original distance between the vehicle frame and the wheel carrier corresponding to the neutral position is reached again. When the load is reduced, the piston slide 3 moves in the opposite direction, so that the control edge 3 / establishes a connection between the connections A and T. The pressure medium then flows out of the actuating cylinder until the neutral position is reached again. Since the diameter of parts 3 / and 3y is only slightly smaller - with a control slide with a diameter of 8 mm, the difference could be 0.2 mm, for example - than the diameter of control bore 1, only a comparatively small amount can flow through per unit of time. Brief, dynamic movements of the piston valve 3 caused by uneven road surfaces therefore do not result in a control process. Only longer-lasting deflections of the piston valve 3 caused by static load changes set the described controls in motion. It is worth mentioning that the disc-shaped parts 3/3 and 3j are arranged so that they always lie in the respectively effective flow path during the possible stroke of the piston valve 3. This results in a position and viscosity-independent throttling of the pressure medium. If it seems advisable due to different pressure gradients, you can z. B. make the diameter of the part 3j smaller than the diameter of the part 3f, so that the connection PA is less throttled than the connection AT, which has a high pressure drop.

Es ist auch möglich, den Anschluß zum Stellzylinder im Bereich einer Taille münden zu lassen und die Anschlüsse zur Druckmittelquelle und zum Ablauf in der Neutralstellung durch zwei der Taille benachbarte Schultern verschließen zu lassen, wobei jede Schulter eine der Taille zugewandte Steuerkante besitzt. Die scheibenförmigen Teile müßten dann jeweils in dem Bereich zwischen den Anschlüssen angebracht sein.It is also possible to let the connection to the adjusting cylinder open in the area of a waist and the connections to the pressure medium source and to the drain in the neutral position through two adjacent to the waist To let shoulders close, each shoulder having a control edge facing the waist. the disc-shaped parts would then have to be attached in each case in the area between the connections.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Slide-like height control valve for pressure medium-fed vehicle suspensions, which, depending on changes in the distance between a vehicle frame and a wheel carrier, connects a working space of an actuating cylinder arranged between the vehicle frame and wheel carrier in an up-regulation position with a pressure medium source and in a down-regulation position with a drain and in a between up-regulation and down-regulation position lying, the desired height of the vehicle frame corresponding to the neutral position relative to the pressure medium source and the drain and which for this purpose in a control bore into which open to the pressure medium source, the drain and the actuator cylinder connections, has a displaceable piston valve, which has at least two Shoulders, at least two control edges on one or on two shoulders and waist between the shoulders and is designed such that to reduce the pressure medium consumption with dynamic b due to piston slide movements, the flow in the area of the piston slide is throttled, characterized in that at least one waist (3d, 3e and / or 3g, 3h) is at an axial distance from a control edge (3 / or 3m) within the effective flow path in the Ab - and / or the upright position to a disk-shaped part (3 / and / or 3y) with a small axial extent, which has a slightly smaller diameter than the surrounding control bore (1) and thus forms an annular diaphragm-like throttle point with this

2. Height control valve according to claim 1, characterized in that the disc-shaped part (3 / and / or 3j) has a blade-shaped edge