DE19648859C2

DE19648859C2 - Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung

Info

Publication number: DE19648859C2
Application number: DE1996148859
Authority: DE
Inventors: Guenther Ostertag
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2000-02-17
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: DE19648859A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes hydropneumatisches Fe derbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ölgefüllten, unter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruckkammer an geordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Arbeitszylinder, der durch einen von einer hohlen Kolbenstange getragenen Arbeitskolben in zwei Arbeitsräume unterteilt wird, mit einer durch die Federbewegungen ange triebenen und Öl aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruckkam mer verbundenen Arbeitsraum fördernden Kolbenpumpe, deren Pumpenzylinder durch die hohle Kolbenstange gebildet ist, in die eine am Arbeitszylinder befe stigte und an ihrem vorderen Ende ein Saugventil tragende hohle Pumpenstan ge eintaucht, deren Bohrung mit der Niederdruckkammer verbunden ist, und mit einer in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder verschließbaren Abregelöffnung, die den mit der Hochdruckkammer verbunde nen Arbeitsraum mit einem eine Drossel aufweisenden und in die Niederdruck kammer mündenden Abregelkanal verbindet.

Es sind bereits Federbeine bekannt (z. B. aus der DE 34 19 166 C1), bei denen die Kolbenstange im Betrieb des Fahrzeuges so lange auswärts geschoben wird, bis eine bestimmte Position eingenommen wird und zur Begrenzung der Höhenlage des Fahrzeuges eine Abregelöffnung freigegeben wird. In diesem Moment setzt die Abregelfunktion ein, indem aus dem mit Hochdruck beauf schlagten Arbeitszylinder das Öl über die Abregelöffnung zum Niederdruckraum fließt. Verschmutzungen (z. B. Metallspäne) werden angesaugt und setzen sich vor die Abregelöffnung, so daß durch die Bewegung der Steuerhülse diese Schmutzpartikel in die Abregelöffnung gedrückt werden und diese damit ver schließen, so daß anschließend keine Abregelung möglich wird.

Darüber hinaus ist ein Federbein (z. B. aus der gattungsbildenden DE 35 02 851 C2) bekannt, bei dem im Arbeitszylinder mehrere Abregelöffnungen für unter schiedliche Fahrzeugniveaus vorgesehen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, funktionssichere und unempfindli che Niveauregelungseinrichtung zu schaffen, bei der die Gefahr einer Verstop fung der Abregelöffnung durch Verunreinigungen des Öls verringert wird, wobei lediglich einfache zusätzliche Bauteile herangezogen werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Abregelöff nung ein Füllstück angeordnet ist, das mindestens zwei einzelne Öffnungen aufweist und/oder durch das mindestens zwei einzelne Öffnungen gebildet wer den.

Hierbei ist von Vorteil, daß bei der Anordnung von mehreren Öffnungen einzel ne Öffnungen durch Schmutzpartikel beeinflußt werden können, hierbei wird jedoch die Funktion beibehalten, lediglich die Ablaßgeschwindigkeit wird in die sem Fall verringert.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Einzelquerschnitte der einzelnen Öffnungen zusammen maximal den erforderli chen Querschnitt der Abregelöffnung ergeben.

Mit Vorteil ist hierbei vorgesehen, daß die Öffnungen im Füllstück angeordnet sind oder daß das Füllstück an seiner Außenwandung Ausnehmungen aufweist, welche zusammen mit der Innenwandung der Abregelöffnung die einzelnen Öff nungen bilden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Ni veauregelung im Schnitt,

Fig. 2 bis 5 einzelne schematische Darstellungen der Pumpenstangenbewe gungen im Verhältnis zur Steuerhülse und der Abregelöffnung

Fig. 6 bis 7 verschiedene Varianten des Füllstückes, in denen die Öffnungen angeordnet sind.

Das in Fig. 1 dargestellte selbstpumpende hydropneumatische Federbein für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 1, in dem ein Kolben 2 am Ende einer Kolbenstange 3 gleitet. Der Arbeitszylinder 1 ist auf der einen Seite durch einen Boden 4 und auf der anderen Seite durch einen Deckel 5 abgeschlossen, durch den die Kolbenstange 3 abgedichtet nach außen tritt. Der Boden 4 ist mittels eines Befestigungsstiftes 6 am Aufbau des Fahrzeuges und die Kolbenstange 3 mittels eines Befestigungsauges 7 an der Achse des Fahrzeuges in nicht gezeigter Weise befestigt. Der Arbeitszylinder 1 ist von ei ner ringförmigen zum Teil mit Öl und zum Teil mit Gas gefüllten Ausgleichs kammer umgeben, die durch eine Zwischenwand 8 in eine Hochdruckkammer 9, 11 und eine Niederdruckkammer 10 unterteilt ist. Die Hochdruckkammer 9, 11 ist durch eine Membran 12 in einen Öl- und einen Gasraum getrennt. In der Niederdruckkammer 10 sind Öl und ein Niederdruckgaspolster 13 nicht vonein ander getrennt. Der Ölspiegel 14 ist gestrichelt angedeutet. Im völlig abgeregel ten, das heißt im nicht hochgepumpten Zustand herrscht in der Niederdruck kammer 10 gleicher Druck wie in der Hochdruckkammer 11, 9.

Der stirnseitige innere Arbeitsraum 16 zwischen dem Arbeitskolben 2 und dem Boden 4 steht mit dem Ölraum 11 der Hochdruckkammer 9, 11 über einen Kanal 17 in Verbindung. Der stirnseitig zwischen Arbeitskolben 2 und dem Deckel 5 angeordnete Arbeitsraum 18 ist über Dämpfungsventile im Kolben 2 mit dem stirnseitigen Arbeitsraum 16 des Arbeitszylinders 1 in Verbindung.

Am Boden 4 ist eine Pumpenstange 19 durch ein elastisches Lager 20 befestigt, die zusammen mit einer im Hohlraum der Kolbenstange 3 befindlichen Steuer hülse 29, die als Pumpenzylinder 21 wirkt, eine Ölpumpe bildet. Die durch Fahr bahnunebenheiten hervorgerufenen Bewegungen der Fahrzeugachse und der an ihr befestigten Kolbenstange 3 betätigen diese Ölpumpe, die ständig Öl ge steuert durch das Saugventil 22, aus der Niederdruckkammer 10 über das Druckventil 23, durch den Kanal 24 in den Arbeitszylinder 1 fördert. Dadurch werden der Kolben 2, die Kolbenstange 3 mit der Steuerhülse 29 solange ab wärts geschoben, bis die Abregelöffnung 28 der Pumpenstange 19 eine Verbin dung zwischen dem mit Hochdruck beaufschlagten Arbeitszylinder 1 und dem Niederdruckraum 20 freigibt, so daß dadurch die Abregelfunktion einsetzt.

In den Fig. 2 bis 5 ist schematisch die Steuerhülse 29 sowie die Pumpen stange 19 dargestellt, wobei die Abregelöffnung 28 in diesem Ausführungsbei spiel mit einem Füllstück 27 versehen ist. Im Füllstück 27 sind die Öffnungen 25 vorgesehen, indem entweder durch das Füllstück 27 hindurch oder am Außen umfang des Füllstückes 27 Öffnungen 25 vorgesehen sind, die zusammen mit der Abregelöffnung 28 zusammen wirken. Die Abregelöffnung 28 kann dabei als Stufenbohrung ausgebildet sein, es sind jedoch auch Durchgangsbohrungen oder dergleichen denkbar. In der Fig. 2 bewegt sich die Pumpenstange 19 in Richtung der Steuerhülse 29, so daß der Ölfluß über die Abregelöffnung 28 vom Hochdruckraum in den Niederdruckraum fließen kann. Sobald, wie Fig. 3 und 4 zeigen, die Pumpenstange 19 in die Steuerhülse 29 eingetaucht ist, wird die Abregelöffnung 28 durch die Steuerhülse 29 verschlossen. Beim nachfolgenden Auswärtshub bewegt sich die Pumpenstange wieder aus der Steuerhülse 29 heraus und die Abregelöffnung 28 wird wieder freigegeben.

Aus der Fig. 6 ist als Einzelheit ein Füllstück 27 zu erkennen, bei dem die Öff nungen 25 am Außenumfang des Füllstückes 27 angeordnet sind und zusam men mit der Innenwandung der Abregelöffnung 28 die Öffnung bilden. Es lassen sich dabei eine Vielzahl von Öffnungen 25 auf dem Außenumfang des Füllstüc kes 27 anordnen.

In der Fig. 7 ist dagegen ein Füllstück 27 dargestellt, welches am Außenum fang mit mindestens einer Abflachung 26 versehen ist, wobei wiederum diese Abflachung 26 zusammen mit der Innenwandung der Abregelöffnung 28 die Öff nung 25 im zusammengebauten Zustand der Pumpenstange 19 bilden.

Bezugszeichenliste

1

- Arbeitszylinder

2

- Kolben

3

- Kolbenstange

4

- Boden

5

- Deckel

6

- Befestigungsstift

7

- Befestigungsauge

8

- Zwischenwand

9

- Hochdruckgaspolster

10

- Niederdruckkammer

11

- Hochdruckkammer

12

- Membran

13

- Niederdruckgaspolster

14

- Ölspiegel

15

- Dämpfungsventil

16

- stirnseitiger Arbeitsraum

17

- Kanal

18

- Arbeitsraum

19

- Pumpenstange

20

- elastisches Lager

21

- Pumpenzylinder

22

- Saugventil

23

- Druckventil

24

- Kanal

25

- Öffnung

26

- Abflachung

27

- Füllstück

28

- Abregelöffnung

29

- Steuerhülse

Claims

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveaurege lung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ölgefüllten, unter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruckkammer angeordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Arbeitszylinder, der durch einen von einer hohlen Kolbenstange getragenen Arbeitskolben in zwei Arbeitsräume unter teilt wird, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen und Öl aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruckkammer verbundenen Ar beitsraum fördernden Kolbenpumpe, deren Pumpenzylinder durch die hohle Kolbenstange gebildet ist, in die eine am Arbeitszylinder befestigte und an ih rem vorderen Ende ein Saugventil tragende hohle Pumpenstange eintaucht, deren Bohrung mit der Niederdruckkammer verbunden ist, und mit einer in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder ver schließbaren Abregelöffnung, die den mit der Hochdruckkammer verbunde nen Arbeitsraum mit einem eine Drossel aufweisenden und in die Nieder druckkammer mündenden Abregelkanal verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abregelöffnung (28) ein Füllstück (27) angeordnet ist, das minde stens zwei einzelne Öffnungen (25) aufweist und/oder durch das mindestens zwei einzelne Öffnungen gebildet werden.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelquerschnitte der einzelnen Öffnungen (25) zusammen maximal den erforderlichen Querschnitt der Abregelöffnung (28) ergeben.

3. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (25) im Füllstück (27) angeordnet sind.

4. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (27) an seiner Außenwandung Ausnehmungen aufweist, welche zusammen mit der Innenwandung der Abregelöffnung (28) die einzel nen Öffnungen (25) bilden.