DE1655973A1

DE1655973A1 - Hydraulisch daempfendes Stuetzbein fuer Kraftfahrzeuge,insbesondere Vorderachsbein

Info

Publication number: DE1655973A1
Application number: DE1968B0096491
Authority: DE
Inventors: Willich Herbert Jean
Original assignee: August Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 1968-02-03
Filing date: 1968-02-03
Publication date: 1971-07-01
Also published as: FR2001287A1; US3552766A

Description

Firma August Bilstein, Ennepetal-Altenvoerde/Westf.

"Hydraulisch dämpfendes Stützbein für Kraftfahrzeuge, insbesondere Torderachsbein"

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch dämpfendes Stützbein für Kraftfahrzeuge, insbesondere Torderachsbein, das aus einem z.B. mit dem Badachsschenkel verbundenen Führungsrohr und einem darin über Gleitführungsbüchsen verschieblich gelagerten, mit dem anderen abzustützenden Werkzeugteil, z.B. Fahrzeugrahmen, verbundenen Zylinder eines hydraulischen Stoßdämpfers besteht, dessen den in die Dämpfungsflüssigkeit des DämpferZylinders eintauchenden Ärbeitskolben tragende Kolbenstange an ihrem abdichtend aus dem Dämpferzylinder herausgeführten Ende mit dem Führungsrohr verbunden ist. ·

Bekannte hydraulisch dämpfende Stützbeine obiger Art zeichnen sich vor allem dadurch aus, daß sie wegen der im Durchmesser vergleichsweise großen Führungsflächen zwisohen dem Führungsrohr und dem darin gleitverschieblich gelagerten Dämpferzylinder eine verhältnismäßig große Seitensteifigkeit besitzen, die sie insbesondere für die gedämpfte Abstützung von Kraftfahrzeug-Torderachsbeinen geeignet macht, weil dabei im Fahrbetrieb verhältnismäßig 109827/0184

große Seitenkräfte "bzw. -beanspruchungen auftreten. Diese Seitenkräfte werden von den vergleichsweise "breiten G-leitführungsflachen zwischen dem Dämpf erzylinderjund dem Führungsrohr aufgenommen, so daß die Kolbenstange und der Arbeitskolben des Dämpferzylinders dadurch nicht beansprucht werden. ■

Bei solchen insbesondere als Torderachsbeine zu verwendenden Kraftfahrzeug-Stützbeinen ist auch bereits vorgeschlagen worden, die zwischen dem Kolbenstangenaustrittsende des Dämpferzylinders und dem !Führungsrohr gelegene Kammer zur JNiveauregulierung des Stützbeines gasdicht abzuschließen und mit einer Druckgasfüllung zu versehen. Die Druckgaskammer ist dabei an eine Druckgaszu- bzw. -ableitung angeschlossen, wodurch der Gaslruck geregelt und damit eine die jeweilige 3?ahrzeugbelastung ausgleichende

ffiveauregulierung erzielt werden kann. Dabei ist man aber noch auf eine außerhalb des hydraulisch dämpfenden otützbeins, also am Kraftfahrzeug angeordnete Druckgasquelle sowie ein entsprechendes zusätzliches Steueraggregat angewiesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch dämpfendes Stützbein der eingangs erwähnten Gattung dahingehend zu verbessern und zu vervollkommnen, daß es unter Beibehalt seiner vergleichsweise einfachen Bauart eine selbsttätige Niveauregulierung ermöglicht. Das wird ausgehend von dem Stützbein der einleitend beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die

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Druckgaskammer über eine abdichtend bewegliche !Trennwand unter dem Druckeinfluß einer Flüssigkeitskammer steht, die über ein Pumpenauslaßventil,mit einer Pumpenkaramer verbunden ist, die von der zwischen dem Dämpfungszylinder, dem Führungsrohr und deren abdichtend ausgebildeten, relativ zueinander beweglichen Gleitführungsbüchsen gelegenen Ringkammer gebildet ist, die ihrerseits über ein Ansaugventil mit einem mit Vorratsflüssigkeit und Niederdruckgas gefüllten Yorratsraum in Verbindung steht. Auf diese Weise kommt man zu einem Kraftfahrzeugstützbein, bei dem der zwischen dem Dämpferzylinder und dem führungsrohr ohnehin vorhandene Ringraum die Pumpenkammer bildet, die dafür sorgt, daß während des Fährbetriebs, also während der jeweiligen Relativbewegungen des DämpferZylinders gegenüber dem Führungsrohr, Flüssigkeit von dem Vorratsraum zu der Druckgaskammer in solchem Umfang gefördert wird, daß sich in letzterer ein der jeweiligen Fahrzeugbelastung entsprechender Gasdruck einstellt, der die selbsttätige Niveauregulierung gewährleistet.

Um bei zu hohen Drücken in der Druckgaskammer, beispielsweise bei entlastetem Fahrzeug, eine entsprechende Druckminderung zu erzielen, ist zwischen der Pumpenringkammer und dem das Führungsrohr ringförmig umgebenden Vorratsraum ein Abregelventil vorgesehen, das mit einer am Dämpferzylinderumfang angebrachten Steuerhülse zusammenwirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das zwischen der Druckflüssigkeitskammer und der Pumpen-109827/0184

kammer befindliche Pumpenauslaßventil in der Wandung des Führungsrohres unterhalt» des Abregelventils angeordnet und durch die am Dämpferzylinder vorhandene Steuerhülse jeweils kurz vor dem Öffnen des Abregelventils in Offenstellung zu halten sein. Bei übermäßig großen Dämpferzylinder-Ausfahrbewegungen bleibt dann also das Pumpenauslaßventil ständig geöffnet, wodurch Flüssigkeit aus dem Druckflüssigkeitsraum über die Pumpenkammer und das

^w Abregelventil in den Vorratsraum zurückgelangen kann.

Das zwischen der Druckflüssigkeitskammer und der Pumpenkammer, befindliche Pumpenauslaßventil kann aber auch am Boden des Führungsrohres zentral angeordnet sein und einen auf der Kolbenstange gleitverschieblich gelagerten Ventilkörper besitzen, der durch eine mit dem Dämpferzylinder verbundene Feder derart gehalten wird, daß|er dadurch normalerweise gegen seinen Ventilsitz gedrückt, jedoch davon bei übermäßig großen Dämpferzylinder-Ausfahrbewegungen abgehoben wird.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäß ausgebildeter Vorderachsbeine mit selbsttätiger ITiveauregulierung in axialem Längsschnitt dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Vorderachsbein mit unmittelbar unterhalt des Flüssigkeits-Vorratsraumes befindlichem Pumpenauslaßventil und

Fig. 2 ein Vorderachsbein, dessen Pumpenauslaßventil am Boden des Führungsrqhres ange-

Otdvuii; ist. /0<ig%\(OJgf

Das in Fig. 1 abgebildete Kraftfahrzeugvorderachsbein besteht im wesentlichen aus dem den Radachsschenkel 1 tragenden Führungsrohr 2 und dem darin gleitverschieblich gelagerten Dämpferzylinder j5 eines hydraulischen Stoßdämpfers, der an seinem äußeren freien Ende 4 den Gewindezapfen oder ein sonstiges.Anschlußorgan für seine Befestigung an dem abζustüzenden Fahrzeugrahmen trägt. Die unten aus dem Dämpferzylinder 3 abdichtend austretende Kolbenstange 5 ist mit dem Boden2' des Führungsrohres 2 fest verbunden. Der Stoßdämpfer 3, 4, 5 ist vorteilhaft als hydropneumatischer Einrohrstoßdämpfer ausgebildet, kann aber auch aus einem gadruckarmen bzw. -freien hydraulischen Stoßdämpfer bestehen.

Am oberen Ende des Führungsrohres 2 ist die damit fest verbundene Gleitführungsbüchse 6 sowie die Abdichtung 7 vorhanden, während die untere Gleitführungsbiichse 8 und die Abdichtung 9 am untersten Ende des Stoßdärapferzylinders 3 befestigt sind. Die zwischen demDämpferzylinder 3» dem Führungsrohr 2 und den Gleitführungsbüchsen 6,8 gelegene Ringkammer 10 dient als Pumpenkammer. Sie steht über den im Führungsrohr vorhandenen Durchlaß 11 und das als Rückschlagventil ausgebildete Ansaug ventil 12 mit dem um den oberen Teil des Führungsrohres herum angeordneten ringförmigen Vorratsraum 13 in Verbindung, der ebenso wie die Pumpenk'ammer 10 mit Flüssigkeit 13 * gefüllt ist. Im Vorratsraum 15 ist weiterhin noch, die Niederdruckgasfüllung 14 vorgesehen, die über die abdichtende Schlauchmembran 15 von dem

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die Flüssigkeit enthaltenden Teil des Vorratsraumes 13 getrennt ist.

Die zwischen dem Kolbenstangenaustrittsende 5¹ des Dämpferzylindefs 3 und dem unteren Teil des Führungsrohres2 liegende Kammer ist teilweise mit Druckgas 16 und Druckflüssigkeit 17 gefüllt, die voneinander durch die abdichtende bewegliche Trennwand 18,, beispielsweise eine elastische Membran,abgetrennt sind. Über die am freien Kolbenstangenende 5' untergebrachte Püllbohrung 19 kann die Druckgaskammer 16 gefüllt werden. Die ITüssigkeitsdruckkammer 17 steht über die Leitung 19 und das Pumpenauslaßventil 20 mit der ringförmigen Pumpenkammer 10 in Verbindung. Das Auslaßventil 20 besitzt einen unter ¥irkung der Feder 21 stehet den Ventilkörper 22, dessen in der Ventilbohrung 23 gelagerter Ventilstößel 22' bei geschlossenem Ventil 20 in die Pumpenkammer 10 hineinragt.

Die Pumpenkammer 10 ist weiterhin noch über das Abregelventil 24 mit dem flüssigkeitsgefüllten Teil 13* des Vorratsraumes 13 verbunden. Das Abregelventil 24- ist gleichfalls am Führungsrohr 2 angeordnet und besteht aus der hier befindlichen Ventilbohrung 25, dem Ventilkörper 26 mit Ventilstößel 26" und der Druckfeder 27.

Schließlich ist im unteren Teil der Purapenkammer 10 noch die fest auf dem Dämpferzylinder 3 angebrachte Steuerhülse 28 angeordnet, die an ihrem vorderen Ende 28' konisch abgeechrägt ist und mit den Ventilstößeln des Pumpenauslaßventils 20 wie auch des Abregelventils 24 in der weiter

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unten beschriebenen Weise.zusammenwirkt.

In der in Fig. 1 dargestellten lage befindet sich das hydraulisch dämpfende Stützbein in seiner normalen Arbeitsstellung; Da das Pumpenauslaßventil 20 dabei, geöffnet ist, mithin der im Hochdruckgasraum 16 herrschende Druck auch in der Pumpenkammer 10.ansteht, bleibt das Ansaugventil 12 bei den jeweiligen Relativbewegungen zwischen dem Dämpfe^- zylinder 3 und dem Führungsrohr 2 geschlossen. Es erfolgt dann also keine Pumparbeit. Wird jedoch bei zunehmender Fahrzeugbelastung der Dämpferzylinder 3 weiter in das Führungsrohr 2 eingeschoben, so gleitet die Steuerhülse 28 von dem Ventilstößel 22' ab, so daß dann das Auslaßventil 20 schließt. Dadurch wird bei den jeweiligen Einfahrbewegungen über das Ansaugventil 12 Flüssigkeit aus dem Vorratsraum 13 in die Pumpenkammer 10 und bei den jeweiligen Ausfahrbewegungen des Dämpferzylinders 3 Flüssigkeit aus der Pumpenkammer 10 über das sich jeweils öffnende Auslaßventil 20 in die Flüssigkeitskammer 17 gefördert, was einen entsprechenden Druckanstieg im Druckgasraum 16 zur Folge hat. Der Dämpf erzJLinder 3 wird dadurch wieder stärker nach außen gedrückt, mithin eine entsprechende liiveauregulierung erzielt. Sofern der Dämpferzylinder 3 übermäßig weit ausführt, also bei entsprechender Fahrzeugentlastung, fährt die Steuerhülse 28 nicht nur über den Ventilstößel 22· des Auslaßventils 20, sondern auch über den Ventilstößel 26· des Abregelventils 24, so daß letzteres geöffnet wird. Dadurch kann eine entsprechende Flussigkeitsmenge aus der Flüssigkeitskammer 17 über die leitung 19, 109627/0184.

das offene Auslaßventil 20, die Pumpenkammer 10 und das Abregelventil 24, in den Vorratsraum 13 entweichen, wo3?durch der Druck in der Druckgaskammer 16 fällt, mithin der Dämpferzylinder 3 wieder in seine Fiveauausgangslage zurückgelangt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist von ähnlicher Beschaffenheit wie das vorbeschriebene. Die gleichen Bauteile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die IT iderdruckgasfüllung 14 lastet hier aber»direkt auf der im Vorratsraum befindlichen flüssigkeit 13, ist also nicht durch.eine besondere abdichtende !Trennwand von letzterer abgeteilt. Von wesentlich anderer Bauart und Anordnung isb hier aber das Pumpenauslaßventil 30, das im Boden 2' des Führungsrohres 2 zentral angeordnet ist. Es besitzt einen auf der Kolbenstange 5 gleitbeweglich angeordneten Ventilkörper 31, der über die Feder 32 mit dem Kolbenstangenaustrittsende 3' des Dämpferzylinders 3 elastisch verbunden ist. Durch die Feder 32 wird der Ventilkörper 31 normalerweise gegen den oberen die Ventilsitzfläche bildenden Band des Ventilringes 33 gedruckt, wq*durch die mit der Leitung 19 in unmittelbarer Verbindung stehende Ventilbohrung 34 gegenüber der Flüssigkeitskammer 17 geschlossen gehalten wird. Bei übermäßig weiten Dämpferzylinderausfahrbewegungeh wird jedoch der Ventilkörper 31 über die Feder 32 von dem Dämpferzylinder 3 mitgenommen, d. h. von der Ventilsitzfläche auf dem Ventilring 33 abgehoben, so daß die Flüssigkeitskammer 17 über die Leitung 19 mit der Pumpen-

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kammer 10 in"Verbindung gelangt. Da in diesem Falle auch · die am Dämpferzylinder 3 befestigte Steuerhülse 28 das Abregelventil 24 geöffnet hat, kann die Flüssigkeit in den Vorratsraum 13 entweichen, wodurch also eine entsprechende Druckabregelung zustande kommt. In der Zwischen· stellung, also in der normalen Niveaulage des Stützbeines, hält die Stauerhülse 28 das Abregelventil 24 ebenfalls offen, wodurch die Pumpenkammer 10 unwirksam wird. Da dann das Pumpenauslaßventil 130 geschlossen ist, wird das betreffende Arbeitsniveau gehalten.

Um die Feder 52 nicht allzu stark dimensionieren zu müssen, ist die elastische Trennwand 18 zwischen dem Druck· gasraum 16 und dem Druckflüssigkeitsraum 17 innenseitig an dem Ventilkörper 31 befestigt. Dadurch wird auch zugleich eine einfachere Abdichtung an dieser Stelle erreicht.

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Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisch dämpfendes Stützbein für Kraftfahrzeuge, insbesondere Vorderachsbein, bestehend aus einem z.B. mit dem Radachsschenkel verbundenen Führungsrohr und einem darin über Gleitführungsbüchsen verschieblich gelagerten, mit dem anderen abzustützenden ¥erkzeugteil, z.B. Fahrzeugrahmen, verbundenen Zylinder eines hydraulischen Stoßdämpfern dessen den .in die Dämpfungsflüssigkeit des Dämpferzylinders eintauchenden Arbeitskolben tragende Kolbenstange an ihrem abdichtend aus dem Dämpferzylinder herausgeführten Ende mit dem Führungsrohr verbunden ist, wo,ebei die zwischen dem Kolbenstangenaustrittsende des Dämpferzylinders und dem Führungsrohr gelegene Kammer zur Niveauregulierung des Stützbeins gasdicht abgeschlossen und mit einer Druckgasfüllung versehen isb, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckgaskammer (16) über eine abdichtende bewegliche Trennwand (18) unter dem Druckeinfluß einer Flüssigkeitskammer (17) steht, die über ein Pumpenauslaßventil (20 bzw. 30) mit einer Pumpenkammer (10) verbunden ist, die von der zwischen dem Dämpferzylinder (3), dem Führungsrohr (2) und deren abdichtend ausgebildeten, relativ zueinander beweglichen Grleitführungsbüchaen (6,7 bzw. 8,9) gelegenen Ringkammer gebildet ist, die ihrerseits über ein AnsaugTentil (12) mit einem mit Vorratsflü8Bigkeit (13¹) und Niederdruckgas (14) gefüllten Vorratsraum (13) in Verbindung steht.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Hydraulisch dämpfendes Stützbein nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, daß zwischen der Pumpenringkammer (10) und dem das Führungsrohr (2) ringförmig umgebenden Yorratsraum (13) ein „tbregelventil (24) und . am Dämpferzylinderumfang eine damit zusammenwirkende Steuerhülse (28) vorgesehen sind.

3. Hydraulisch'dämpfendes Stützbein nach den Ansprüchen 1 und dadurch gekennzeichnet,, daß das zwischen der Druckflüssigkeitskammer (17) und der Pumpenkammer (10) befindliche Pumpenauslaßventil (20) in der Wandung des Führungsrohres (2) unterhalb des Abregelventils (24) angeordnet und durch die am Dämpferzylinder (3) vorhandene Steuerhülse (28) jeweils kurz vor dem Offnen des Abregelventils in Offenstellung zu halten ist (S¹Lg. 1).

4« Hydraulisch dämpfendes Stützbein nach den Ansprüchen 1 und % d a d u rc h g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das zwischen der Druckflüssigkeitskammer (17) und der Pumpenkammer CiO) befindliche Pumpenauslaßventil (30) am Boden (2^f) des Führungsrohres (2) zentral angeordnet ist und einen auf der Kolbenstange (5) gleitverschieblich gelagerten Ventilkörper (31) aufweist, der durch eine mit dem Dämpferzylinder (3) verbundene Feder (32) derart gehalten ist, daß er dadurch normalerweise gegen seinen Ventilsitz (33) ge-' drückt, jedoch davon bei übermäßig großen Dämpferzylinderausfahrbewegungen abgehoben wird (Pig. 2).

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