DE19721053A1 - Hydraulischer Schwingungsdämpfer - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer, der die Höhe eines Fahrzeugs steuern kann, und an dem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs angebracht ist, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs.

Im allgemeinen ist in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Kraftfahrzeug, ein hydraulischer Schwingungsdämpfer zwischen einer gefederten Masse und einer ungefederten Masse in einem Aufhängungssystem vorgesehen, um hierdurch Schwingungen der gefederten Masse zu dämpfen, das Fahrverhalten zu verbessern, und auch die Lenkstabilität.

Bei einem Fahrzeug, welches eine relativ hohe Lastkapazität aufweist, beispielsweise einem Transporter und einem Kombi, kann allerdings die Belastung des Fahrzeugs stark variieren, in Abhängigkeit von der Anzahl der Passagiere und der Anzahl an beförderten Gegenständen. Die Fahrzeughöhe hängt von der Belastung des Fahrzeugs ab, so daß das Fahrverhalten und die Lenkstabilität des Fahrzeugs beeinträchtigt werden könnten, wenn sich die Belastung ändert. Daher ist es wünschenswert, ein Aufhängungssystem für ein Fahrzeug zu entwickeln, welches automatisch eine vorbestimmte Fahrzeughöhe aufrechterhalten kann, unabhängig von der Belastung.

Die japanische Veröffentlichung einer ungeprüften Patentanmeldung (Kokai) Nr. 60-261713 beschreibt einen sogenannten sich selbst aufpumpenden hydraulischen Schwingungsdämpfer, welcher einen Öltank und einen Vorratsbehälter aufweist, in denen jeweils abgedichtet Gas unter hohem Druck enthalten ist, eine Pumpvorrichtung zum Liefern eines Hydraulikfluids in dem Öltank in einen Zylinder durch das Ausfahren und Einziehen einer Kolbenstange, und eine Entlastungsvorrichtung zur Abgabe eines Hydraulikfluids in der Pumpvorrichtung und dem Zylinder an den Öltank entsprechend einer Änderung der Position der Kolbenstange. Bei diesem sich selbst pumpenden hydraulischen Schwingungsdämpfer wird die Pumpvorrichtung dadurch betätigt, daß die Schwingungen eines Aufhängungssystems während des Fahrens des Fahrzeugs genutzt werden, auf geeignete Weise ein Druck an den Zylinder angelegt wird, und eine vorbestimmte Länge des Ausfahrens der Kolbenstange beibehalten wird, um hierdurch automatisch eine vorbestimmte Fahrzeughöhe beizubehalten.

Der in der Kokai Nr. 60-261713 beschriebene, sich selbst pumpende hydraulische Schwingungsdämpfer weist jedoch die nachstehend angegebenen Schwierigkeiten auf. Wenn ein leeres Fahrzeug fährt, welches mit dem voranstehend angegebenen, sich selbst aufpumpenden, hydraulischen Schwingungsdämpfer versehen ist, so ist in dem sich selbst aufpumpenden hydraulischen Schwingungsdämpfer der Druck des Hydraulikfluids in dem Zylinder niedrig, infolge der geringen Belastung des Fahrzeugs. Wenn dieses Fahrzeug beladen ist, also die Belastung des Fahrzeugs zunimmt, verringert sich die Fahrzeughöhe um einen Betrag entsprechend der erhöhten Belastung des Fahrzeugs. Wenn das Fahrzeug nach der Belastung fährt, wird die Pumpvorrichtung betätigt, und Hydraulikfluid in dem Öltank dem Zylinder zugeführt, so daß die Fahrzeughöhe allmählich zunimmt, bis sie eine vorbestimmte Höhe erreicht. Infolge des Zeitraums, der dafür erforderlich ist, den Pumpvorgang zu beenden, ist die Fahrzeughöhe in der Anfangsstufe des Fahrens des Fahrzeugs immer noch niedrig, so daß der ursprüngliche Bodenabstand zu klein sein kann, was dazu führt, daß das Aufhängungssystem den Boden berührt. Wenn daher die Belastung des Fahrzeugs hoch ist, oder das Fahrzeug auf einer unebenen Oberfläche fährt, kann ein Aufsetzen des Aufhängungssystems auftreten.

Die vorliegende Erfindung wurde zu dem Zweck entwickelt, die voranstehend geschilderte Schwierigkeit zu überwinden. Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines hydraulischen Schwingungsdämpfers zum Steuern einer Fahrzeughöhe, welcher eine ausreichende Fahrzeughöhe unmittelbar nach der Beladung eines leeren Fahrzeugs sicherstellen kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Schwingungsdämpfer zur Verfügung gestellt, welcher aufweist:
einen Zylinder, in welchem ein Hydraulikfluid abgedichtet enthalten ist;
einen Kolben, der gleitbeweglich in den Zylinder eingepaßt ist;
eine Kolbenstange, die an ihrem einen Ende mit dem Kolben verbunden ist, wobei sich das andere Ende der Kolbenstange bis außerhalb des Zylinders erstreckt;
einen Vorratsbehälter, der mit dem Zylinder verbunden ist, so daß zwischen dem Zylinder und dem Vorratsbehälter immer ein Druck übertragen wird;
einen Öltank, der mit dem Zylinder verbunden ist; und
einen Selbstpumpmechanismus, der zwischen dem Zylinder und dem Öltank vorgesehen ist, um eine Zufuhr und einen Ausstoß des Hydraulikfluids zwischen dem Öltank und dem Zylinder durch das Aus fahren und Einziehen der Kolbenstange durchzuführen, um hierdurch die Länge des Ausfahrens der Kolbenstange zu kontrollieren,
wobei der Zylinder an einen Drucksammelmechanismus angeschlossen ist, der einen Drucksammeltank und einen Schaltventilmechanismus aufweist, wobei der Schaltventilmechanismus dazu ausgebildet ist, so geschaltet zu werden, daß ein Druck in dem Drucksammeltank ansteigt, oder einen Druck, der sich in dem Drucksammeltank angesammelt hat, an den Zylinder anzulegen.

Wenn der hydraulische Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Aufhängungssystem in einem Fahrzeug angebracht ist, arbeitet der Selbstpumpmechanismus während der Aus fahr- und Einziehhübe der Kolbenstange, die durch Schwingungen während des Fahrzeugs hervorgerufen werden, wodurch die Ausfahrlänge der Kolbenstange kontrolliert wird, so daß die Fahrzeughöhe des Fahrzeugs auf ein vorbestimmtes Niveau gesteuert ird. Der Drucksammeltank sammelt den Druck entsprechend dem Betrieb des Selbstpumpmechanismus an. Wenn ein leeres Fahrzeug beladen wird, kann die Fahrzeughöhe dadurch auf eine vorbestimmte Höhe erhöht werden, daß der Schaltventilmechanismus so geschaltet wird, daß der Druck, der sich in dem Drucksammeltank angesammelt hat, an den Zylinder angelegt wird, wodurch die Kolbenstange ausgefahren wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt

Fig. 1 schematisch einen hydraulischen Schwingungsdämpfer in einer Anfangsstufe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des hydraulischen Schwingungsdämpfers von Fig. 1, wobei die Länge des Ausfahrens der Kolbenstange kontrolliert wird, und sich der Druck in dem Drucksammeltank erhöht;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des hydraulischen Schwingungsdämpfers von Fig. 1, wobei die Kolbenstange infolge einer Erhöhung der Belastung des Fahrzeugs eingefahren wird;

Fig. 4 eine schematische Darstellung des hydraulischen Schwingungsdämpfers von Fig. 1, bei welchem der Druck, der sich in dem Drucksammeltank angesammelt hat, durch Schalten des Schaltventilmechanismus an den Zylinder angelegt wird, um hierdurch die Kolbenstange auszufahren; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Schwingungsdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist ein hydraulischer Schwingungsdämpfer 1 einen Hydraulikschwingungsdämpferkörper 2 auf, der aus einem Zylinder 3, einem kreisringförmigen Vorratsbehälter 4, der um den Zylinder 3 herum vorgesehen ist, und einem Öltank 5 besteht, der unterhalb des Zylinders 3 angeordnet ist. Ein Kolben 6, der gleitbeweglich in den Zylinder 3 eingepaßt ist, teilt das innere des Zylinders 3 in zwei Kammern auf, nämlich eine obere Zylinderkammer 3a und eine untere Zylinderkammer 3b. Ein Ende einer hohlen Kolbenstange 7 ist mit dem Kolben 6 verbunden, und das andere Ende der Kolbenstange 7 erstreckt sich durch eine Dichtung 8 hindurch, die an dem oberen Endabschnitt des Zylinders 3 vorgesehen ist, und springt zur Außenseite des Zylinders 3 hin vor.

Ein Hydraulikfluid ist abgedichtet sowohl in der oberen Zylinderkammer 3a als auch in der unteren Zylinderkammer 3b vorgesehen, und ein Hydraulikfluid und ein Gas sind abgedichtet sowohl in dem Vorratsbehälter 4 als auch in dem Öltank 5 vorgesehen. In den Fig. 1 bis 4 sind eine Ölkammer und eine Gaskammer in dem Öltank 5 durch das Bezugszeichen 5a bzw. 5b bezeichnet.

Der Kolben 6 weist einen Hydraulikfluidkanal 9 auf, um eine Verbindung zwischen der oberen Zylinderkammer 3a und der unteren Zylinderkammer 3b zur Verfügung zu stellen, und ist mit einem Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 10 versehen, der eine Öffnung aufweist, ein Plattenventil und dergleichen zum Steuern des Flusses des Hydraulikfluids durch den Hydraulikfluidkanal 9, um hierdurch eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Die untere Zylinderkammer 3b steht mit dem Vorratsbehälter 4 über einen Verbindungskanal 11 in Verbindung, der in der Seitenwand des Zylinders 3 in der Nähe des unteren Endes des Zylinders angeordnet ist, so daß zwischen dem Zylinder 3 und dem Vorratsbehälter 4 immer ein Druck übertragen wird. Da der Verbindungskanal 11 so ausgebildet ist, daß er einen derartigen Flußwiderstand aufweist, daß er eine Dämpfungskraft für den Einfahrhub an dem Kolbenabschnitt und für andere Zwecke erzeugt, werden Drucke in dem Zylinder 3 und dem Vorratsbehälter 4 verzögert übertragen.

Ein abgestuftes Pumprohr 12 mit einem Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser und einem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser ist in der Kolbenstange 7 vorgesehen. Ein kreisringförmiger Kanal 13 ist um das Pumprohr 12 herum angeordnet. Der kreisringförmige Kanal 13 steht mit der oberen Zylinderkammer 3a durch einen Hydraulikfluidkanal 14 in Verbindung, der in der Seitenwand der Kolbenstange 7 angeordnet ist.

Eine zylindrische Pumpenstange 15 ist in dem Zylinder 13 entlang dessen Zentrumsachse angeordnet. Ein naher Endabschnitt der Pumpenstange 15 ist mit dem Boden des Zylinders 3 verbunden, und ein entfernter Endabschnitt der Pumpenstange 15 erstreckt sich durch den Kolben 6 und den Abschnitt 12b mit großem Durchmesser des Pumprohrs 12 in die Kolbenstange 7 hinein, und ist gleitbeweglich in den Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser des Pumprohrs 12 eingepaßt. Der entfernte Endabschnitt der Pumpenstange 15 bildet eine Pumpkammer 16 in dem Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser aus. Die Pumpenkammer 16 steht mit dem Öltank 5 über ein Rückschlagventil 17 in Verbindung, welches an dem entfernten Endabschnitt der Pumpenstange 15 vorgesehen ist, und durch einen Kanal 18 in der Pumpenstange 15. Das Rückschlagventil 17 erlaubt einen Fluß von Hydraulikfluid nur von dem Öltank 5 zur Pumpenkammer 16 hin. Die Pumpenkammer 16 steht mit dem Pumpenkammer 16 hin. Die Pumpenkammer 16 steht mit dem kreisringförmigen Kanal 13 über ein Rückschlagventil 19 in Verbindung, welches an einem entfernten Endabschnitt der Kolbenstange 7 angeordnet ist, wobei dieses Ventil den Fluß des Hydraulikfluids nur von der Pumpkammer 16 zum kreisringförmigen Kanal 13 hin zuläßt.

Ein Kanal 20 ist in der Seitenwand der Pumpenstange 15 vorgesehen, wobei dieser Kanal in Axialrichtung von dem entfernten Endabschnitt der Pumpenstange 15 zu einem vorbestimmten Abschnitt der Pumpenstange 15 hin verläuft. Weiterhin ist ein Öffnungskanal 21 in der Seitenwand der Pumpenstange 15 vorgesehen. Der Öffnungskanal 21 ist auf der Seite des entfernten Endabschnitts der Pumpenstange 15 angeordnet, in Bezug auf einen Endabschnitt des Kanals 20 (einen unteren Endabschnitt des Kanals 20 in den Fig. 1 bis 4). Wenn die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 eine erste vorbestimmte Länge erreicht, steht der Kanal 20 mit dem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser des Pumprohrs 12 in Verbindung, so daß die Pumpenkammer 16 mit der unteren Zylinderkammer 3b über den Kanal 20 und den Abschnitt 12b mit großem Durchmesser in Verbindung steht. Wenn die Kolbenstange 7 weiter aus fährt, und die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 eine zweite vorbestimmte Länge erreicht, steht der Öffnungskanal 21 mit dem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser in Verbindung, so daß der Kanal 18 in der Pumpenstange 15 mit der unteren Zylinderkammer 3b über den Öffnungskanal 21 und den Abschnitt 12b mit großem Durchmesser in Verbindung steht.

Das Pumprohr 12, die Pumpenstange 15, die Pumpenkammer 16, die Rückschlagventile 17 und 19, der Kanal 20 und der Öffnungskanal 21 bilden einen Selbstpumpmechanismus, welcher eine Zufuhr bzw. einen Ausstoß des Hydraulikfluids zwischen dem Öltank 5 und dem Zylinder 3 bewirkt, durch das Ausfahren bzw. Einfahren der Kolbenstange 7, um hierdurch die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 zu kontrollieren.

Der Körper 2 des Hydraulikschwingungsdämpfers weist ein Ablaßventil 22 auf. Wenn der Hydraulikdruck in dem Zylinder 3 einen vorbestimmten Pegel erreicht, öffnet sich das Entlastungsventil 22, um hierdurch das Hydraulikfluid in der unteren Zylinderkammer 3b an den Öltank 5 abzugeben.

Der Vorratsbehälter 4 ist mit dem Drucksammelmechanismus 23 verbunden, der einen Drucksammeltank 24 aufweist, einen Schaltventilmechanismus 25, und einen Schwingungsaufnahmemechanismus 26. Der Drucksammeltank 24 ist über den Schaltventilmechanismus 25 und den Stoßaufnahmemechanismus 26 mit dem Vorratsbehälter 4 und dem Zylinder 3 des Körpers 2 des hydraulischen Schwingungsdämpfers verbunden.

Das Innere des Drucksammeltanks 24 ist durch einen freien Kolben, eine Membran oder dergleichen in eine Ölkammer 24a zum Speichern eines Hydraulikfluids und eine Gaskammer 24b unterteilt, in welcher abgedichtet ein Gas enthalten ist. Der Druck des Hydraulikfluids in der Ölkammer 24a steigt dadurch an, daß das Gas in der Gaskammer 24b komprimiert bzw. expandiert wird.

Der Schaltventilmechanismus 25 weist ein elektromagnetisches Schaltventil 27 mit drei Anschlüssen und zwei Positionen sowie zwei Rückschlagventile 28 und 29 auf. Wenn der Vorratsbehälter 4 mit dem Drucksammeltank 24 über das Rückschlagventil 28 infolge des Schaltventils 27 in Verbindung steht, tritt ein Fluß von Hydraulikfluid nur von dem Vorratsbehälter 4 zum Drucksammeltank 24 hin auf. Wenn das Schaltventil 27 dadurch geschaltet wird, daß eine Magnetspule mit elektrischem Strom versorgt wird, um hierdurch den Vorratsbehälter 4 mit dem Drucksammeltank 24 über das Rückschlagventil 29 in Verbindung zu bringen, tritt ein Fluß des Hydraulikfluids nur von dem Drucksammeltank 24 zum Vorratsbehälter 4 hin auf. Das Schaltventil 27 kann jederzeit geschaltet werden, beispielsweise durch einen Schalter, der im Innenraum eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) vorgesehen ist.

Der Stoßdämpfungsmechanismus 26 weist ein Rückschlagventil 30 und eine Öffnung 31 auf, die parallel angeordnet sind. Das Rückschlagventil 31 gestattet den Fluß des Hydraulikfluids nur von dem Drucksammeltank 24 zum Vorratsbehälter 4 hin. In Bezug auf den Fluß des Hydraulikfluids von dem Vorratsbehälter 4 zum Drucksammeltank 24 hin, bildet die Öffnung 31 einen Flußwiderstand, um hierdurch die Erzeugung von pulsierenden Schwingungen des Flusses zu unterdrücken, die durch den Gasdruck in dem Drucksammeltank 24 hervorgerufen werden. In Bezug auf den Fluß des Hydraulikfluids von dem Drucksammeltank 24 zum Vorratsbehälter 4 hin, fließt das Hydraulikfluid glatt, da sich das Rückschlagventil 30 öffnet.

Nachstehend wird der Betriebsablauf bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform beschrieben, die wie voranstehend geschildert aufgebaut ist.

Wenn sich bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer 1 während des Ausfahr- und Einziehhubs der Kolbenstange 7 der Kolben 6 bewegt, fließt Hydraulikfluid durch den Hydraulikfluidkanal 9 zwischen der oberen Zylinderkammer 3a und der unteren Zylinderkammer 3b, so daß durch den Dämpfungskrafterzeugungsmechanismus 10 eine Dämpfungskraft erzeugt wird. Volumenänderungen der oberen Zylinderkammer 3a und der unteren Zylinderkammer 3b, die auftreten, wenn der Kolben 6 in den Zylinder 3 hinein bzw. aus diesem herausgelangt, beim Ausfahr- bzw. Einfahrhub der Kolbenstange 7, werden durch die Kompression bzw. Expansion des abgedichtet in dem Vorratsbehälter 4 enthaltenen Gases kompensiert.

Als nächstes erfolgt eine Erläuterung, wie der hydraulische Schwingungsdämpfer 1 automatisch die Fahrzeughöhe steuert. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, steht der Drucksammeltank 24 des Drucksammelmechanismus 23 normalerweise mit dem Vorratsbehälter 4 über das Rückschlagventil 28 durch das Schaltventil 27 in Verbindung. Am Anfang sind der Druck in dem Öltank 5, der Druck in dem Vorratsbehälter 4 (entsprechend dem Druck im Zylinder 3) und der Druck in dem Drucksammeltank 24 gleich. Wenn das Fahrzeug leer ist, liegt die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 innerhalb eines vorbestimmten Standardbereichs (zwischen einer ersten vorbestimmten Länge und einer zweiten vorbestimmten Länge). In diesem Fall steht der Kanal 20 in der Pumpenstange 15 in Verbindung mit dem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser des Pumprohrs 12, so daß die Pumpenkammer 16 mit der unteren Zylinderkammer 3b über den Kanal 20 und den Abschnitt 12b mit großem Durchmesser in Verbindung steht. Der Selbstpumpmechanismus führt daher keine Pumpoperation während des Ausfahrens und Einziehens der Kolbenstange 7 durch. Wenn die Belastung des Fahrzeugs zunimmt, und sich die Fahrzeughöhe auf ein derartiges Niveau absenkt, daß die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 kürzer als die erste vorbestimmte Länge ist, wird der Kanal 20 in der Pumpenstange 15 gegenüber dem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser des Pumprohrs 12 blockiert. Wenn dann die Kolbenstange 7 ausfährt und einfährt, infolge von Schwingungen während des Fahrens des Fahrzeugs, zieht sich während des Ausfahrhubs der Kolbenstange 7 die Pumpenstange 15 zurück, so daß der Druck in der Pumpenkammer 16 verringert wird, und sich daher das Rückschlagventil 17 öffnet, wodurch das Hydraulikfluid in dem Öltank 5 über den Kanal 18 der Pumpkammer 16 zugeführt wird. Andererseits senkt sich während des Kompressionshubes der Kolbenstange 7 die Kolbenstange 7 ab, so daß die Pumpenkammer 16 unter Druck gesetzt wird, und sich daher das Rückschlagventil 19 öffnet, wodurch das Hydraulikfluid in der Pumpenkammer 16 über den kreisringförmigen Kanal 13 und den Hydraulikfluidkanal 14 der oberen Zylinderkammer 3a zugeführt wird. Das Hydraulikfluid in der oberen Zylinderkammer 3a wird darüber hinaus der unteren Zylinderkammer 3b und dem Vorratsbehälter 4 zugeführt, um so das Gas im Vorratsbehälter 4 unter Druck zu setzen, so daß die Kolbenstange 7 ausfährt. Der Selbstpumpmechanismus wiederholt die Pumpoperation auf die voranstehend geschilderte Art und Weise unter Nutzung der Schwingungen während des Fahrens des Fahrzeugs. Daher wird die Kolbenstange 7 ausgefahren, wodurch sich die Höhe des Fahrzeugs erhöht. Wenn die Fahrzeughöhe eine Standardfahrzeughöhe erreicht, also wenn die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 die erste vorbestimmte Höhe erreicht hat, ist der Kanal 20 der Pumpenstange 15 mit dem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser des Pumpenrohres 12 verbunden, so daß eine Pumpoperation abgebrochen wird.

Das Hydraulikfluid, welches durch die Pumpoperation dem Vorratsbehälter 4 zugeführt wurde, wird darüber hinaus dem Drucksammeltank 24 über die Öffnung 31, das Schaltventil 27 und das Rückschlagventil 28 in dem Drucksammelmechanismus 23 zugeführt, und wird über das Rückschlagventil 28 in dem Drücksammeltank 24 gespeichert, so daß sich der Druck in dem Drucksammeltank 24 erhöht. Da die Pumpoperation unter Nutzung der Schwingungen beim Fahren des Fahrzeugs durchgeführt wird, kann momentan ein Druck erzeugt werden, der höher als der Druck entsprechend der Belastung des Fahrzeugs ist, und dieser hohe Momentandruck wird in dem Drucksammeltank 24 durch das Rückschlagventil 28 angesammelt, so daß ein ausreichend hoher Druck in Bezug auf die Belastung des Fahrzeugs in dem Drucksammeltank 24 erhalten werden kann. Die Erzeugung von Pulsationsschwingungen in dem Hydraulikfluid infolge des Gasdrucks in dem Drucksammeltank 24 kann darüber hinaus dadurch unterdrückt werden, daß das Hydraulikfluid über die Öffnung 31 dem Drucksammeltank 24 zugeführt wird.

Wenn andererseits die Belastung des Fahrzeugs verringert wird, und die Fahrzeughöhe auf ein derartiges Niveau zunimmt, daß die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 die zweite vorbestimmte Länge erreicht, so gelangt der Öffnungskanal 21 in der Pumpenstange 15 mit dem Abschnitt 12b mit großem Durchmesser des Pumprohrs 12 in Verbindung, so daß das Hydraulikfluid in der unteren Zylinderkammer 3b über den Abschnitt 12b mit großem Durchmesser, den Öffnungskanal 21 und den Kanal 18 zum Öltank 5 zurückgebracht wird. Daher fährt die Kolbenstange 7 ein, wodurch die Fahrzeughöhe verringert wird. Wenn sich die Fahrzeughöhe auf die Standardfahrzeughöhe abgesenkt hat, also die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 die zweite vorbestimmte Länge erreicht, wird der Öffnungskanal 21 durch den Abschnitt 12a mit kleinem Durchmesser des Pumprohres 12 geschlossen, so daß die Rückführoperation zum Zurückführen des Hydraulikfluids von der unteren Zylinderkammer 3b zum Öltank 5 unterbrochen wird.

Durch Wiederholung der voranstehend geschilderten Pump- und Rückführoperationen unter Nutzung von Schwingungen beim Fahren des Fahrzeugs wird die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 so gesteuert oder geregelt, daß sie zwischen der ersten vorbestimmten Länge und der zweiten vorbestimmten Länge liegt, so daß die Fahrzeughöhe auf ein vorbestimmtes Niveau gesteuert oder geregelt werden kann, unabhängig von der Belastung des Fahrzeugs. Darüber hinaus kann durch die Pumpoperation das Hydraulikfluid in dem Drucksammeltank 24 in dem Drucksammelmechanismus 23 angesammelt werden. Fig. 2 zeigt den hydraulischen Schwingungsdämpfer, bei welchem die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 gesteuert oder geregelt wurde, und sich Druck in dem Drucksammeltank 24 angesammelt hat.

Wenn der Druck in dem Zylinder extrem hoch wird, infolge der Pumpoperation, oder infolge eines Drucks, der von der Straßenoberfläche auf das Fahrzeug während des Fahrens des Fahrzeugs einwirkt, öffnet sich das Entlastungsventil 22, um hierdurch das Hydraulikfluid in dem Zylinder 3 an dem Öltank 5 abzugeben, so daß die Dichtungsabschnitte und Verbindungen zwischen Teilen des hydraulischen Schwingungsdämpfers 1 keine zu hohe Belastung erfahren, und auf die Fahrzeugkarosserie einwirkende Stöße unterdrückt werden.

Wenn ein leeres Fahrzeug, welches eine derartige Fahrzeughöhe aufweist, die auf die Standardfahrzeughöhe gesteuert oder geregelt ist, beladen wird, so sinkt die Fahrzeughöhe ab, fährt daher die Kolbenstange 7 ein, wie in Fig. 3 gezeigt ist. In diesem Fall wird ein Schalter im Innenraum des Fahrzeugs eingeschaltet, um die Magnetspule mit elektrischem Strom zu versorgen, wodurch das Schaltventil 27 geschaltet wird. Daher wird, wie in Fig. 4 gezeigt, der Drucksammeltank 24 mit dem Vorratsbehälter 4 über das Rückschlagventil 29 in Verbindung gebracht, so daß das unter hohem Druck stehende Hydraulikfluid, welches in dem Drucksammeltank 24 gespeichert ist, über das Rückschlagventil 29, das Schaltventil 27 und das Rückschlagventil 30 dem Vorratsbehälter 4 zugeführt wird. Daher wird das Gas in dem Vorratsbehälter 4 unter Druck gesetzt, was zum Ausfahren der Kolbenstange 7 führt. Wenn die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7 die erste vorbestimmte Länge erreicht, also die Fahrzeughöhe die Standardfahrzeughöhe erreicht, wird das′ Schaltventil 7 durch Ausschalten des Schalters im Innenraum des Fahrzeugs geschaltet, so daß die Zufuhr des Hydraulikfluids von dem Drucksammeltank 24 zum Vorratsbehälter 4 unterbrochen wird. Durch diese Anordnung kann unmittelbar nach dem Beladen des Fahrzeugs die Fahrzeughöhe auf die Standardfahrzeughöhe erhöht werden, bevor sich das Fahrzeug in Bewegung setzt. Daher kann eine ausreichend große Bodenfreiheit vor dem Fahren des Fahrzeugs sichergestellt werden, so daß ein Aufsetzen des Aufhängungssystems des Fahrzeugs verhindert werden kann. Wenn das Fahrzeug fährt, nachdem die Fahrzeughöhe auf die Standardfahrzeughöhe erhöht wurde, wird eine Pumpoperation unter Nutzung von Schwingungen beim Fahren des Fahrzeugs durchgeführt, um hierdurch erneut Druck in dem Drucksammeltank 24 anzusammeln.

Selbst wenn die Belastung des Fahrzeugs so groß ist, daß es schwierig ist, die Fahrzeughöhe auf die Standardfahrzeughöhe durch das Hydraulikfluid in dem Drucksammeltank 24 zu erhöhen, kann die Fahrzeughöhe auf die Standardfahrzeughöhe gesteuert oder eingeregelt werden, und zwar durch die Pumpoperation beim Fahren des Fahrzeugs, da die Fahrzeughöhe zunächst in gewissem Ausmaß erhöht wird, bevor das Fahrzeug fährt, um die Bodenfreiheit zu erhöhen, und einigen Raum für den Hub des Aufhängungssystems zur Verfügung zu stellen.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Der Aufbau der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, abgesehen davon, daß der Schaltventilmechanismus in dem Drucksammelmechanismus geändert wurde. In den Fig. 1 bis 5 werden gleiche Teile oder Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Daher erfolgt nachstehend eine ins Einzelne gehende Beschreibung nur in Bezug auf die Änderungen der Konstruktion des Schaltventilmechanismus.

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, weist bei einem hydraulischen Schwingungsdämpfer 32 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Drucksammelmechanismus 23 ein Öffnungs/Schließventil 33 auf, statt des Schaltventilmechanismus 25, der bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das Öffnungs/Schließventil 33 ist ein elektromagnetisches Schaltventil des Servoventiltyps oder Vorsteuerventiltyps. Wenn der Druck in dem Vorratsbehälter 4 höher ist als der Druck in dem Drucksammeltank 24, so öffnet das Öffnungs/Schließventil 33, um den Vorratsbehälter 4 mit dem Drucksammeltank 24 zu verbinden. Wenn andererseits der Druck in dem Vorratsbehälter 4 niedriger als der Druck in dem Drucksammeltank 24 ist, so schließt das Öffnungs/Schließventil 33, um hierdurch den Vorratsbehälter 4 von dem Drucksammeltank 24 zu trennen. Das Öffnungs/Schließventil 33 kann dadurch geöffnet werden, daß die Magnetspule oder das Magnetventil mit elektrischem Strom versorgt wird, unabhängig von den Drucken in dem Vorratsbehälter 4 und dem Drucksammeltank 24. Die Magnetspule für das Öffnungs/Schließventil 33 kann beispielsweise durch einen Schalter betätigt werden, der im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehen ist.

Wenn bei dieser Anordnung der Druck in dem Vorratsbehälter 4 durch die Pumpoperation beim Ausfahren und Einfahren der Kolbenstange 7 erhöht wird, und höher wird als der Druck in dem Drucksammeltank 24, so öffnet das Öffnungs/Schließventil 33, und liefert so das Hydraulikfluid an den Drucksammeltank 24. Wenn andererseits der Druck in dem Vorratsbehälter 4 niedriger als der Druck in dem Drucksammeltank 24 wird, schließt das Öffnungs/Schließventil 33, wodurch das Hydraulikfluid in dem Drucksammeltank 24 zurückgehalten wird. Wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann daher Hydraulikfluid unter hohem Druck in dem Drucksammeltank 24 angesammelt werden.

Wenn ein leeres Fahrzeug mit einer Fahrzeughöhe, die auf die Standardfahrzeughöhe gesteuert oder eingeregelt ist, beladen wird, verringet sich die Fahrzeughöhe. Wenn in diesem Fall das Öffnungs/Schließventil 33 durch Betätigung eines Schalters im Innenraum des Fahrzeugs geöffnet wird, wird das Hydraulikfluid unter hohem Druck in dem Drucksammeltank 24 dem Vorratsbehälter 4 zugeführt, um auf diese Weise das Gas in dem Vorratsbehälter 4 unter Druck zu setzen, so daß die Kolbenstange 7 ausfährt. Wenn die Ausfahrlänge der Kolbenstange 7′ die erste vorbestimmte Länge erreicht, also die Fahrzeughöhe die Standardfahrzeughöhe erreicht, wird der Schalter (im Fahrzeuginnenraum) betätigt, um so das Schaltventil 33 durch den Druck in dem Drucksammeltank 24 zu schließen, so daß die Zufuhr des Hydraulikfluids von dem Drucksammeltank 24 zum Vorratsbehälter 4 unterbrochen wird. Wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann daher die Fahrzeughöhe vor dem Fahren des Fahrzeugs auf die Standardfahrzeughöhe erhöht werden, so daß eine ausreichend hohe Bodenfreiheit sichergestellt werden kann, bevor sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, und daher ein Aufsetzen des Aufhängungssystems des Fahrzeugs verhindert werden kann.

Die Arten des Schaltventilmechanismus, die bei dem Drucksammelmechanismus in dem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind allerdings nicht auf jene Arten beschränkt, die bei der ersten und zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Es können verschiedene Arten von Schaltventilmechanismen eingesetzt werden, soweit sie es ermöglichen, Hydraulikfluid dem Drucksammeltank zuzuführen und dort anzusammeln, während der Pumpoperation, und es darüber hinaus ermöglichen, daß das Hydraulikfluid, welches sich in dem Drucksammeltank angesammelt hat, dem Vorratsbehälter durch jederzeitige Betätigung eines Schalters zuzuführen.

Wie voranstehend geschildert arbeitet bei dem hydraulischen Schwingungsdämpfer gemäß der vorliegenden Erfindung, bei welchem der mit einem Selbstpumpmechanismus versehene Zylinder mit dem Drucksammelmechanismus verbunden ist, der den Drucksammeltank und den Schaltventilmechanismus aufweist, während der Ausfahr- und Einfahrhübe der Kolbenstange infolge von Schwingungen während des Fahrens des Fahrzeugs der Selbstpumpmechanismus so, daß er die Ausfahrlänge der Kolbenstange steuert oder regelt, wodurch die Fahrzeughöhe auf ein vorbestimmtes Niveau gesteuert oder geregelt wird. Andererseits sammelt sich Druck in dem Drucksammeltank durch die Pumpoperation an. Wenn ein leeres Fahrzeug beladen wird, und ein Absinken der Fahrzeughöhe auftritt, kann die Fahrzeughöhe dadurch erhöht werden, daß der Schaltventilmechanismus eingeschaltet wird, um den Druck, der sich in dem Drucksammeltank angesammelt hat, an den Zylinder anzulegen, wodurch die Kolbenstange ausgefahren wird. Unmittelbar nach der Beladung des Fahrzeugs kann daher die Fahrzeughöhe erhöht werden, bevor sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, so daß eine ausreichend große Bodenfreiheit vor dem Fahren des Fahrzeugs sichergestellt werden kann, und daher ein Aufsetzen des Aufhängungssystems des Fahrzeugs verhindert werden kann.

Claims (3)

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer, welcher aufweist:
einen Zylinder, in welchem abgedichtet Hydraulikfluid enthalten ist;
einen gleitbeweglich in den Zylinder eingepaßten Kolben;
eine Kolbenstange, die an ihrem einen Ende mit dem Kolben verbunden ist, und deren anderes Ende sich zur Außenseite des Zylinders hin erstreckt;
einen Vorratsbehälter, der mit dem Zylinder verbunden ist, so daß ständig zwischen dem Zylinder und dem Vorratsbehälter Druck übertragen wird;
einen Öltank, der an den Zylinder angeschlossen ist; und
einen Selbstpumpmechanismus, der zwischen dem Zylinder und dem Öltank vorgesehen ist, um die Zufuhr und den Ausstoß des Hydraulikfluids zwischen dem Öltank und dem Zylinder infolge des Ausfahrens und Einfahrens der Kolbenstange zu bewirken, um hierdurch die Ausfahrlänge der Kolbenstange zu steuern oder zu regeln,
wobei der Zylinder an einen Drucksammelmechanismus angeschlossen ist, der mit einem Drucksammeltank und einem Schaltventilmechanismus versehen ist, und der Schaltventilmechanismus dazu ausgebildet ist, so geschaltet zu werden, daß selektiv der Druck in dem Drucksammeltank angesammelt wird, und der Druck, der sich in dem Drucksammeltank angesammelt hat, an den Zylinder angelegt wird.

2. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltventilmechanismus aufweist:
ein Schaltventil;
eine erste Kanalvorrichtung, welche das Schaltventil mit dem Zylinder verbindet, und mit einem ersten Rückschlagventil versehen ist, welches den Fluß des Hydraulikfluids nur von dem Schaltventil zu dem Zylinder gestattet, und mit einer Öffnung, die in einem Kanal vorgesehen ist, der das erste Rückschlagventil umgeht; und
eine zweite Kanalvorrichtung, die das Schaltventil mit dem Drucksammeltank verbindet, und einen ersten Kanal aufweist, der mit einem zweiten Rückschlagventil versehen ist, welches den Fluß des Hydraulikfluids nur von dem Schaltventil zu dem Drucksammeltank zuläßt, sowie einen zweiten Kanal, der parallel zum ersten Kanal verläuft, und mit einem dritten Rückschlagventil versehen ist, der den Fluß des Hydraulikfluids nur von dem Drucksammeltank zu dem Schaltventil zuläßt,
wobei das Schaltventil selektiv die erste Kanalvorrichtung mit dem ersten und zweiten Kanal der zweiten Kanalvorrichtung verbindet.

3. Hydraulischer Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltventilmechanismus aufweist:
ein Schaltventil;
eine erste Kanalvorrichtung, die das Schaltventil mit dem Zylinder verbindet, und mit einem ersten Rückschlagventil versehen ist, welches den Fluß des Hydraulikfluids nur von dem Schaltventil zu dem Zylinder zuläßt, und eine Öffnung aufweist, die in einem Kanal vorgesehen ist, der das erste Rückschlagventil umgeht; und
eine zweite Kanalvorrichtung, die das Schaltventil mit dem Drucksammeltank verbindet,
wobei das Schaltventil ein servogesteuertes Öffnungs/Schließventil ist, welches eine erste Position einnimmt, um die erste und zweite Kanalvorrichtung zu verbinden, wenn der Druck in der ersten Kanalvorrichtung höher ist als der Druck in der zweiten Kanalvorrichtung, sowie eine zweite Position, um die erste und zweite Kanalvorrichtung voneinander zu trennen, wenn der Druck in der zweiten Kanalvorrichtung höher ist als der Druck in der ersten Kanalvorrichtung,
wobei der Schaltventilmechanismus darüber hinaus eine Vorrichtung zum Schalten des Öffnungs/Schließventils in die erste Position aufweist, unabhängig von den Drucken in der ersten und zweiten Kanalvorrichtung.