DE2247087A1 - Hydropneumatisches niveauregelndes federbein - Google Patents

Description

PATENTANWALTSBÜnO I HOMSEN - I IEDTKE - DÜHLING TEL. (0β11) 53 0211 . TELEX: S -24 303 topat

530212

PATENTANWÄLTE

München: Frankfurt/M.: Dipl.-Chem. Dr. D. Thomaen Dipl. - Ing. W. Welnkauff Dipl.-Ing. H. Tledtke (Fuchihohl 71) Dipl.-Chem. G. Bühllng ~

Dlpl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Chem. Dr. U. Eggers

8000 München 2

Kaiter-Ludwig-Platz6 26. Sept. 1972

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City / Japan

Hydropneumatisches niveauregelndes Federbein

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydropneumatisches niveauregelndes Federbein für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen.

Aufgabe der Erfindung ist es.» ein Federbein zu schaffen» das den Kraftfahrzeugkörper unabhängig von Änderungen in der vom Kraftfahrzeugkörper getragenen käst auf einem konstante Niveau gegenüber der St raßenobe r*f lache hält. Ferner ist es Ziel der Erfindung,, hierfür eine Niveauregulierung zu schaff en* durch die die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs von Hand in Abhängigkeit vom Zustand der Straßenoberfläche eingestellt werden kann. Schließlich ist es Ziel der Erfindung, ein Federbein zu schaffen, das eine Federeinheit aufweist, durch die Vertikal vibrationen, der Kraftfahrzeugräder ohne änderung, der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs absorbiert werden.

Diese Aufgabe ist gelöst durch einen Arbeitszylinder mit einer mit einem unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllten Zylinderkammer und einem Zylinderkopf, der axial im Abstand stehende Flüssigkeitsein- und Auslaßöffnungen aufweist, von denen die Flüssigkeitseinlaßöffnung mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbunden ist, durch einen in der Zylinderkammer oder Niederdruckraum axial verschiebbaren Kolben, von dem eine Kolbenstange aus dem Zylinder durch das den Zylinderkopf abgewandte Zylinderende vorsteht, wobei die Kolbenstange und der Zylinderkopf jeweils an den Kraftfahrzeugaufbau bzw. eine Achse des Kraftfahrzeugs angeschlossen sind, durch eine Flüssigkeitsdurcksteuereinrichtung für das selektive Herstellen einer Flüssigkeit sverbindung zwischen dem Niederdruckraum und den Flüssigkeit seinlaß- und Auslaßöffnungen, und zwar in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck innerhalb des Niederdruckraums, und durch eine Vorspanneinrichtung oder Federeinrichtung, die die Flüssigkeitsdrucksteuereinrichtung oder Einrichtung zur Regulierung des Flüssigkeitsdrucks in eine Neutralstellung drückt, die den Niederdruckraum von den Flüssigkeitseinlaß- und Auslaßöffnungen sperrt, wobei sich der Niederdruckraum mit der Flüssigkeit aeinlaßöffnung in Verbindung befindet, wenn der Zylinder relativ zum Kolben bewegt und das Federbein gekürzt wird, während die Zylinderkammer mit der Flüssigkeitsauslaßöffnung verbunden wird, wenn der Zylinder¹ re1aitν zum Kolben unter Verlängerung des Federbeins bewegt wird·

Die Mittel zur Regulierung de« Plüaaigkeitsdrucks oiler die Flüssigkeitsdrucksteuereinrichtung kamt, einen Ventil-

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kolben enthalten, der axial gleitbar im Zylinderkopf sitzt und eine durchgehende Axialbohrung sowie eine Ringnut hat, die selektiv den Flüssigkeitseinlaß oder Auslaß mit dem Arbeitsraum oder der Zylinderkammer in Verbindung bringt. Die Flüssigkeitsdrucksteuereinrichtung kann ferner einen Durchlaß aufweisen, der eine Verbindung zwischen der Ringnut am Ventilkolben und dem Arbeitsraum im Zylinder herstellt. Dieser Durchlaß kann eine Steuerhülse aufweisen, die axial verschiebbar im Zylinderkopf sitzt und axial verschiebbar den Ventilkolben aufnimmt. Die Steuerhülse ist in axialem Abstand mit Einlaß- und Auslaßbohrungen versehen, die zwischen den Flüssigkeitseinlaß- und Auslaßöffnungen im Zylinderkopf liegen und selektiv mit den Einlaß- und Auslaßöffnungen in Fluchtung gebracht werden können, wenn der Zylinderkopf relativ zum Arbeitskolben in dem Arbeitsraum bewegt wird« Die Vorspanneinrichtung oder federnde Abstützung kann eine erste Belastungsfeder aufweisen, die die Steuerhülse in Richtung zum Arbeitskolben des Arbeitsraums vorspannt, ferner eine zweite Belastungsfeder, die den Ventilkolben in Richtung zum Arbeitskolben vorspannt, und ferner eine dritte Belastungsfeder, die den Ventilkolben in Richtung vom Arbeitskolben weg vorspannt.

Auch kann der Durchlaß von einem Kanal im Zylinderkopfmantel gebildet sein, wobei der Kanal an einem Ende zur Bohrung im Zylinderkopf und am anderen Ende zum Arbeitsraum offen ist. In diesem Fall kann die federnde Abstützung eine erste Belastungsfeder aufweisen, die den Ventilkolben in Richtung zum Arbeitskolben vorspannt, sowie eine zweite Belastungsfeder, die den Ventilkolben in entgegengesetzter Richtung bean-

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sprucht.

Das Federbein nach der Erfindung kann ferner eine Reguliereinrichtung aufweisen, um den Druck der Flüssigkeit im Arbeitsraum und damit die Gesamtlänge des Federbeins als ganzes zu erhöhen oder den Flüssigkeitsdruck zu verringern, um die Länge des Federbeins zu verkürzen. Das Regulieren des Flüssigkeitsdrucks in dem Arbeitsraum wird mit Hilfe eines Regulierventils bewirkt, das von Hand betätigt wird, wodurch die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs in einfacher Weise variiert werden kann. Schließlich kann das Federbein eine hydropneumatische Federeinheit aufweisen, die vertikale Vibrationen der Kraftfahrzeugräder ohne Veränderung der Relativlage der Teile und Elemente des Federbeins absorbieren kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Längsschnittansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federbeins verdeutlicht;

Fig. 2 ist ein hydropneumatisches Schaltbild für Vierradaufhängung mit erfindungsgemäßen Federbeinen;

Fii,. 3 ist eine Teillängsschnittansicht, die eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 1 verdeutlicht.

Ί (J 9 8 1 8 / ü £ 8 L

Wie aus Pig» 1 ersichtlich_s hat das Federbein einen Arbeitszylinder 1O₈ der eine Arbeitskammer 11 begrenzt und oben durch einen Zylinderkopf 12 mit .Zylinderkopfdeckel 13 abgeschlossen ist ο Ein Arbeitskolben I¹J ist axial gleitbar im Arbeitsraum 11 geführt. Unten am Arbeitskolben 14 setzt die Kolbenstange 15 an, welche durch eine Führungsöffnung im Zylinderboden 16 tritt. Im Arbeitsraum 11 des Zylinders scheidet der Arbeitskolben Ik den darüberliegenden Niederdruckraum 17 vom darunterliegenden Hoehdruekraiam 18_O Beide sind gefüllt mit einem inkompressiblen Fluid, etwa einer Flüssigkeit. Der Arbeitskolben 14 enthält Drosselbohrungen 19, durch welche Niederdruckraum 17 und Hochdruckraum 18 kommunizieren und die entsprechende Verdrängungsbewegung der Dämpferflüssigkeit aus Bewegungen des Arbeitskolbens 14 und der Kolbenstange 15 zur Stoßdämpfung in bekannter Weise gedrosselt wird« ·>Die Kolbenstange ist durch einen in die Bohrung der Bodenplatte 16 eingenuteten Gleitdichtungsring (ohne Bezugszafol) gegenüber dem Arbeitszylinder 10 abgedichtet« Sie trägt an ihrem äußeren Ende ein Auge zum Anschluß der Radaufhängung, etwa eines Achsbolzens (nicht dargestellt). Mit 21 ist ein Faltenbalg zwischen dem unteren Ende des ArbeitsZylinders 10 und dem äußeren End® der Kolben·= stange 15 bezeichnet_s zur Abdichtung gegen das Eindringen von Staub in den Arbeitsraum H₀

Eine Steuerhülse 22 ist ascial gleitbas? in der Bohrung des Zylinderkopfes 12 gelagert _sEiIfe ihrer oberen Stirnfläche im Abstand" vom Zylinderkopfdeckel 13 und mit ihrer unteren fläche in äen liieü@rüruukPB.um I? rag©raä_o Di© Stetaoptüüis© 2

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führt in ihrer Bohrung den Ventilkolben 23. Die Steuerhülse 22 ist also axial beweglich im Zylinderkopf 12, während der Steuerkolben 23 axial beweglich in der Steuerhülse 22 ist. Die Steuerhülse 22 trägt auf ihrem oberen Ende eine Kappe 24 mit einer Durchlaßbohrung 25 für die Dämpf erflüssigkeit. Dadurch wird die Bohrung im Zylinderkopf 12 unterteilt in obere und untere Flüssigkeitskammern 26 bzw. 27, wovon die obere Kammer 26 begrenzt ist vom Zylinderkopfdeckel 13 und der Oberfläche der Kappe 2k, die untere Flüssigkeitskammer 27 von der ünterfläche der Kappe 2k und der oberen Stirnfläche des Ventilkolbens 23. Diese oberen und unteren Flüssigkeitskammern 26 und 27 kommunizieren untereinander durch die Bohrung 25 in der Kappe 24. Der Ventilkolben 23 hat eine Ringnut 28, der Mantelfläche eingeformt, eine Axialbohrung 29, welche beide Stirnflächen des Ventilkolbens verbindet, und einen radialen Durchlaß 30 zwischen der Ringnut 28 und der Axialbohrung 29« Die Ringnut 28 ist umgeben von der Innenwandung der Steuerhülse 22, und über die Axialbohrung 29 des Ventilkolbens 23 kommuniziert die untere Flussigkeitskammer 27 im Zylinderkopf 11 mit dem Niederdruckraum 17 im Arbeitszylinder 10. Die Steuerhülse 22 hat in axialem Abstand obere und untere Überströmbohrungen 31 bzw» 32„ Der Zylinderkopf 12 weist in axialem Abstand obere und untere Einlaßbohrungen 33 und Auslaßbohrungen 3k aufp parallel zu den überströmbohrungen 31 und 32 in der Steuerhülse 22 ₉ jedoch mit größerem gegenseitigem Abstand als diese« Die Einlaß= und Auslaßbohrungen 33- und 3^;4 im Arbeitszylinder 10 kommunizieren mit Zuleitungen 35 und Ableitungen 36 für Dämpferflüssigkeit, wie dargestellt.

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Die Steuerhülse 22 und der Ventilkolben 23 werden ohne zusätzliche Beaufschlagung in der gezeichneten Mittelstellung gehalten durch die erste, zweite und dritte Belastungsfeder 37, bzw. 39. Die erste Belastungsfeder 37 stützt sich auf den Zylinderkopf de ekel 13 und die Kappe 24 der Steuerhülse 22. Die zweite Belastungsfeder 38 in der unteren Flüssigkeitskammer 27 im Zylinderkopf 12 stützt sich von unten auf die Kappe 24, sowie auf die obere Stirnfläche des Ventilkolbens 23. Die erste Belastungsfeder 37 sucht also die Steuerhülse 22 vom Zylinderkopfdeckel 13 wegzudrücken, während die zweite Belastungsfeder 38 den Ventilkolben 23 von der Kappe 2¹I auf der Steuerhülse 22 abdrücken will. Mit anderen V/orten, die Steuerhülse 22 und der Ventilkolben 23 sind nach unten federbelastet gegen den Arbeitskolben 14 im Arbeitsraum 11 des Zylinders. Die dritte Belastungsfeder 39 hingegen sucht den Steuerkolben 23 gegen die Kappe 2¹I zu drücken, entgegen der Kraft der zweiten Belastungsfeder 38» Diese dritte Feder 39 sitzt einerseits auf der unteren Stirnfläche des Steuerkolbens 23 und wirkt andererseits auf die obere Stirnfläche des Arbeitskolbens 14. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Kolbenstange 15 hohl und nimmt in ihrer zum Hochdruckraum 18 offenen Bohrung 40 einen freibeweglichen Hilfskolben ²Il auf, der nach unten eine mit Fluid gefüllte Steuerkammer 42 in der Kolbenstangenbohrung 40 abgrenzt. Diese Kolbenstangenbohrung 40 mit dem Hilfskolben 4l vermittelt in Weiterbildung der Erfindung die Abstützung der dritten Belastungsfeder 39 an ihrem unteren Ende, wie dargestellt. Die Vorspannungen und Federkonstanten der ersten, zweiten und dritten Belastungs-

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federn 37, 38, 39 sollten so bemessen sein, daß die Ringnut 28 im Mantel des Ventilkolbens 23 in Ruhelage zwischen die radialen Überströmbohrungen 31 und 32 der Steuerhülse 22 zu liegen kommt, gleichzeitig diese Überströmbohrungen 31 und 32 zwischen den radialen Zuleitungen 35 und Ableitungen 36 in den Zylinderkopf 12 einspielen, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Steuerhülse 22 hat unten einen nach innen ragenden Ringflansch ¹13 zur Hubbegrenzung des Ventilkolbens 23 von der Kappe 2¹J weg. Auf dem Zylinderkopf 12 ist ein Träger M des Kraftfahrzeugs über eine Konsole ^5 befestigt, etwa mit Niet und Bolzen H6, 46·, wie dargestellt.

Die Einfügung des zusätzlichen Steuerkolbens Ml und der. Steuerfluidkammer k2 in der hohl ausgeführten Kolbenstange 15 ist vorzugsweise gedacht zur Einstellung des Sollniveaus der Radaufhängung von Hand, also zur willkürlichen Beeinflussung der Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges. Für diesen Zweck kommuniziert die Steuerfluidkammer k2 mit einer Steuerventileinheit *J7 über eine Bohrung Ί8 im äußeren Ende der Kolbenstange 15, und über eine anschließende Druckmittelleitung ^9 zur Steuerventileinheit 47. Diese kann in an sich bekannter Weise ausgeführt sein, um Druckmittel durch die Leitung Ί9 zu fördern oder abzusperren, entsprechend einer Regelung durch Hand oder durch eine Automatik. In der Ausführungsform nach Fig. 1 besteht die Steuerventileinheit 47 aus einem Gußgehäuse 50 und einem Paar von Aufstoßventilen 51, 51' in Fluidkammern 52 bzw. 52¹,.kommunizierend mit Fluidein- und -auslassen 53. bzw. 53'. Diese Aufstoßventile 51 und 51' sind über Stössel 5Ί bzw. 5*1 * , axial verschieblieh im Gehäuse 50, zu betätigen. Die Fluidkammern 52 und

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52· kommunizieren mit einer Auslaßöffnung 55 über Durchlässe 56 und 56· im Gehäuse 50. Dieser Auslaß 55 hat Verbindung zur Leitung ¹19 und von da zur Bohrung 48 im äußeren Ende der Kolbenstange 15. Schließfedern 57 bzw, 57* sind in den Fluidkammern 52 bzw. 52^f angeordnet, gegen die Ventilteller der Aufstoßventile 51 bzw. 51' in den Pluidkammern 52 bzw, 52· wirkend. Die Verbindung zwischen diesen Kammern und den Durchlässen 56 bzw. 56' wird hergestellt durch Betätigung der Stössel 5k bzw, 5k¹ gegen die Kraft der Schließfeder 57 bzw..57', um die Ventile 51 bzw. 51' zu öffnen.

Dem Arbeitszylinder angeschlossen ist ein Ausgleichsbehälter 58 zur Dämpfung kleiner Druckänderungen des Fluids im Arbeitsraum 11. Er besteht aus einem Gehäuse 59» unterteilt durch einen Balg 60 in eine Vorratskammer 62 für die Dämpferflüssigkeit und eine Ausgleichskammer 61, die mit einem kompressiblen Fluid wie Stickstoff, unter Druck gefüllt ist. Die Vorratskammer 62 kommuniziert mit dem Arbeitsraum 11 über den Schraubstutzen 63 im Anschlußrohr 64 des Arbeitszylinders 10 und ist mit Dämpferflüssigkeit ausgefüllt.

Fig. 2 zeigt ein hydraulisches Schaltbild für ein Kraftfahrzeug mit vier unabhängigen Radaufhängungen durch erfindungsgemäße Federbeine. Diese haben Arbeitszylinder 10a bis 1Od, Kolbenstangen 15a bis 15d und Ausgleichsbehälter 58a bis 58d, und sind montiert zwischen dem Chassis und den vier Achsbolzen des Kraftfahrzeuges,

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Die Einlasse 33a bis 33d für Dämpferflüssigkeit zu den Arbeitezylindern 10a bis 1Od kommunizieren mit der Auslaßseite 65a einer Hydraulikpumpe 65 über die Leitung 35 und die Förderleitung 66. Letztere kommuniziert auch mit der Einlaßöffnung 53 der Steuerventileinheit 47 über eine Abzweigleitung 66a. Der Leitung 66 ist vorzugsweise ein Druckspeicher 67 angeschlossen, ähnlich beschaffen wie die Ausgleichsbehälter 58. Die Pluidauslässe 34a bis 34d in den Arbeitezylindern 10a bis 1Od kommunizieren mit dem Saugstutzen 65b der Hydraulikpumpe 65 über die Ablaßleitung 68, in welche ein Vorratsbehälter 69 geschaltet ist. Die Ablaßleitung 68 hat auch Verbindung zum Auslaßstutzen 53' der Steuerventileinheit 47 über eine Zweigleitung 68a. Die Bohrungen 18a bis 48d in den Enden der Kolbenstangen 15a bis 15d der Federbeine sind dem Auslaßstutzen 55 der Steuerventileinheit 47 über die Leitung 49 angeschlossen.

Zurück zu Fig. 1. Wenn das Federbein sich in der dargestellten neutralen Position befindet und durch die Straßenfahrt einen Stoß erhält, wird dieser von der Kolbenstange 15 und dem Arbeitskolben 14 auf die Dämpferflüssigkeit im Niederdruckraum 17 des Arbeitszylinders 10 übertragen, und über den Balg 60 im Ausgleichsbehälter, dessen mit Druckgas gefüllter Ausgleichsraum komprimiert und den Druckansteig in der Niederdruckkammer 17 begrenzt. Der Druck in der Niederdruckkammer 17 wird gedämpft durch die Verdrängungsströmung der Stoßdämpfer flüssigkeit von der Niederdruckkammer 17 zur Hochdruckkammer 18 durch die Droaselbohrungen 19 im Arbeitekolben 11. Dabei bleibt die Steuerhülse 22 im wesentlichen ruhig,

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weil in der Kappenöffnung 25 die Verdrängungsströmung für eine Bewegung der Steuerhülse gedrosselt _wird₈ und auch wegen der Vorbelastungsfeder· 13» so daß die öberströrabohruBgen 31» 32 in der Steuerhülse 22 noch, nicht fluchten mit den radialen Ein- und Auslässen 33 bzw. 3^ im Arbeitssylinder 10„ Die dynamische Bewegungscharakteristilc der. Steuerhülss 22 kann beeinflußt werden durch entsprechende Änderung der Vorspannung und Federkonstante der Feder 13 und Kalibrierung der Drosselbohrung 25 in der Steuerhülsenkappe 24,,

Wenn das Fahrzeug eine größere Zuladung bekommt, fährt das Federbein entsprechend ein«, über die Feder 39 wird danach der Ventilkolben 23 gegen die Kappe 2k der Steuerhülse 22 gedrückt, entgegen der Kraft der Feder 38 in der Steuerhülse 22, bis diese Feder weitestmöglich susammengedrückt ist. Die Ringnut 28 im Ventilkolben 23 fluchtet dann mit der oberen Überströmbohrung 31 in der Steuerhülse 22_β Letztere gleitet nun zusammen mit dem Steuerkolben 23 in Richtung auf den Zylinderkopfdeckel 13 bis zur größtmöglichen Zusammendrückung der Feder 37, wobei die obere Überströmbohrung 31 in der Steuerhülse 22 mit dem Fluideinlaß 33 ^im Zylinderkopf 12 fluchtet. Nun gelangt Dämpfungsflüssigkeit von der Überdruckleitung 35 durch den Einlaß 33, die überströmbohrurig 31 in der Steuerhülse 22, die Ringnut 28, die Axialbohrung im Ventilkolben 23. Die Flüssigkeit aus der Hydraulikpumpe (Fig. 2) tritt nun in den Arbeitsraum 11, Dadurch steigt dort der Flüssigkeitsdruck beiderseits des Ventilkolbens 23, das Federbein fährt aus, wobei sich die Feder 39 entspannt, bis die Steuerhülse 22 und der Ventilkolben 23 ihren neutralen

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Bereich wieder erreicht haben, der in Fig. 1 dargestellt ist. Damit bekommt das Chassis 44 seine ursprüngliche Bodenfreiheit.

Bei Entladung des Fahrzeuges fährt das Federbein zunächst aus, bis sich der auf den Kolbenstangenquerschnitt wirkende Flüssigkeitsdruck entsprechend vermindert hat. Dabei entfernt sich der Ventilkolben 23 vom Deckel 24 der Steuerhülse 22 unter Einwirkung der Feder 38 gegen die sich entspannende Feder 39, bis der Ventilkolben auf den Anschlag 45 unten an der Steuerhülse 22 stößt, wobei die Ringnut 28 mit der unteren radialen Überströmbohrung 32 in der Steuerhülse 22 fluchtet. Gleichzeitig geht die Steuerhülse 22 vom Zylinderkopfdeckel 13 weg nach unten, bis die untere Überströmbohrung 32 mit dem Auslaß 34 im Zylinderkopf fluchtet. Durch die Auslaßleitung 36 zur Saugseite der Hydraulikpumpe 65 (Fig. 2) fließt nun Dämpfungsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 11 und dem Zylinderkopf 12. Die Flüssigkeit aus den Räumen 17 und 27 gelangt auf diese Weise zum Vorratsbehälter 69 (Fig. 2) über die Auslaßleitung 28. Das Federbein fährt ein bis zur Erreichung der Neutralstellung in Fig. 1, wobei die Bodenfreiheit des Fahrzeuges wieder auf den Sollwert vermindert wird.

Co wird das Kraftfahrzeug mit dem System aus Fig. 2 annähernd auf dem Federungssollniveau gehalten, unabhängig von Belastung3änderungen.

Das Sollniveau kann willkürlich mit der Steuerventil-309818/0684

einheit 47 in Fig. 1 von Hand verstellt werden. Um eine größere Bodenfreiheit anzusteuern, wird der Stössel 54 gedrückt, um das Aufstoßventil 51 zu öffnen. Dadurch entsteht Verbindung zwischen den Fluideinlässen und -auslassen 53 bzw. 55, über die Fluidkammer 52 und die Verbindungen 56 und 56'. Der Fluideinlaß 53 kommuniziert mit der Druckseite an der Hydraulikpumpe 65 (Fig. 2), weshalb Dämpfungsflüssigkeit in die Steuerkammer 42 durch die Leitung 49 und den Kanal 48 im äußeren Ende der Kolbenstange 15 gelangt, den Druck in der Kammer 42 vergrößert, den Zusatzkolben 41 anhebt und damit die Druckvergrößerung .im Arbeitsraum 11 veranlaßt. Das Federbein fährt aus auf ein höheres Niveau, worauf alle Teile wieder in die gezeichnete Neutralstellung gehen. So kann die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeuges mit dem in Fig. 2 gezeigten System höher eingeregelt werden durch die Steuerventileinheit 47. Wenn die gewünschte größere Bodenfreiheit erreicht ist, läßt man den Stössel 54 los, wodurch das Aufstoßventil 51 infolge der Schließfeder 57 den Durchgang zwischen Einlaß 53 und Auslaß 55 wieder sperrt«

Wenn umgekehrt das Pederungssollniveau vermindert werden soll, drückt man den Stössel 54', um das Aufstoßventil 51* zu öffnen und den Auslaß 55 ^mit der Abzugsöffnung 53* über den Durchlaß 56' zu verbinden. Dadurch strömt Steuerfluid aus der Kammer 42 in der Kolbenstange 15 über den Anschluß 53' aus der Verbindungsbohrung 48, der Leitung 49, der Auslaßöffnung 55, den Durchlaß 56' in die Flüssigkeitskammer 52», Der Druck in der Steuerkammer 42 sinkt, so daß der Hilfskolben 41 in der Kolbenstange 15 nach unten geht und die Steuerhülse 22

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den Ventilkolben 23, sowie die Federn 38 und 39 eine Bewegung im Abregelungssinne machen läßt. Die Flüssigkeit aus dem Anschluß 53' gelangt in den Vorratsbehälter 69 über die Leitung 68 (Pig. 2). Der Stössel 51' wird losgelassen, wenn die gewünschte geringere Bodenfreiheit des Fahrzeuges erreicht ist. Dadurch schließt das Aufstoßventil 51' zwischen den Anschlüssen 55 und 53'.

Fig. 3 zeigt eine Änderung im Bereich des Steuerkolbens aus Pig. I. "

Die Steuerhülse 22 und die Belastungsfeder 38 darin sind weggelassen. Stattdessen ist der Ventilkolben 23 direkt im Zylinderkopf 12 gleitbar gelagert. Dadurch ergibt sich eine Vereinfachung zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Der Ventilkolben 23 vermittelt zur Radialbohrung 28 Verbindung zu einem überströmkanal 70 im entsprechend starkwandig ausgeführten Zylinderkopf 12, welche Überströmbohrung einerseits in die Druckmittelkammer 26' des Zylinderkopfes 12 mündet und andererseits in die Niederdruckkammer 17. Die Ringnut 28 am Ventilkolben 23 ist dabei so angeordnet und so breit, daß sie mit der oberen öffnung 33 in» Zylinderkopf 12 und gleichzeitig mit dem überströmkanal 70 kommuniziert, wenn der Ventilkolben 23 seine oberste Position eingenommen hat, und in der untersten Stellung des Ventilkolbens der überströmkanal 70 und der Anschluß 3¹» mit der Ringnut 28 kommunizieren. In der gezeichneten Neutralstellung des Ventilkolbens 23, durch die entgegengesetzt wirkenden Belastungs-

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federn 37 und 39 ausbalanciert ₉ ist die Verbindung zwischen den Anschlüssen 33_S 3*1 über die Ringnut 28 unterbrochen durch die vollen Teile des Ventilkolbens 23»

Mit dieser Konstruktion des Zylinderkopfes 12 und bei einer durch Belastungsänderung hervorgerufenen Bewegung des Arbeitskolbens im Zylinder 10, wird der obere Anschluß 33 bzw. der untere Anschluß 3¹* im Zylinderkopf mit der Ringnut 28 am Ventilkolben 23 fluchten. Wenn also die Belastung des Fahrzeuges wächst und das. Federbein einfährt, £sht der Ventilkolben 23 in Richtung sum'Zylinderkopf 12 durch die Wirkung der Belastungsfeder 39» entgegen der Kraft der anderen Belastungsfeder 37s ^b^^{s der} Ventilkolberi 23 seine größtmögliche Stellung einnimmt_o Die Ringnut 28 im Ventilkolben 23 hat dann Verbindung mit dem oberen An.-schluß 33 zur Druckseite der Hydraulikpumpe 65 (Fig. 2) einerseits und dem Arbeitsraum n des Zylinders andererseits, so daß das Federbein wieder ausfährt, bis der Ventilkolben 23 die gezeichnete Neutralstellung und das Fahrzeug die vorbestimmte Bodenfreiheit erreicht hat« Wenn umgekehrt nach Entlastung des Fahrzeuges das Federbein ausfährt, so daß der Ventilkolben 23 im Zylinderkopf 12 nach unten geht, bekommt die Ringnut 28 im Ventilkolben 23 Verbindung mit dem Flüssigkeitsauslaß 3**, so daß Dämpferflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 11 des Zylinders in den Vorratsbehälter (Fig. 2) abfließt. Der Ventilkolben 23 steigt dadurch wieder in die aus Fig. 3 ersichtliche Neutralstellung, wobei das Federbein entsprechend einfährt und das Fahrzeug auf die

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vorbestimmte Bodenfreiheit sinkt. Das Federbein nach Pig. 3 ist also darauf eingerichtet, die Bodenfreiheit des Fahr* zeugs im wesentlichen konstant zu halten, unabhängig von der Zuladung.

Gegenüber den durch die Straßenfahrt erzwungenen Schwingungen jedoch bleibt der Ventilkolben 23 ruhig infolge der Bremsung rascher Verdrängungsbewegungen der Dämpferflüssigkeit in der Drosselbohrung 29 durch den Ventilkolben, so daß dessen Ringnut 28 hierbei nicht bis in die Höhe der Anschlüsse 33 oder 3^ im Zylinderkopf 12 kommt. Die Druckänderung der Dämpferflüssigkeit im Niederdruckraum des Zylinders 10 ist begrenzt durch das Oaspolster in dem geschlossenen Ausgleichsraum (nicht dargestellt), wie zuvor für Fig. 1 beschrieben.

Diese Federbeine halten also die vorbestimmte Bodenfreiheit des Fahrzeuges unabhängig von einer Änderung der Zuladung, wobei das Sollniveau der Federung einstellbar ist entsprechend der Straßenbeschaffenheit, und wobei senkrechte Schwingungen der Räder infolge der Straßenfahrt gedämpft werden, wirksam und zuverlässig, mit einer einfachen kompakten Konstruktion. Es ist keine genaue Justierung erforderlich, wenn das Federbein gegen ein neues ausgewechselt wird. Während eines Reifenwechsels kann das Fahrzeug leicht gehoben und abgesenkt werden durch Betätigung der Regelventileinheit, Dadurch wird ein Wagenheber entbehrlich. Durch geeignete Leitungsanordnung für die rechten und linken Federbeine vorn und hinten können Stampf- und Rollbewegungen des Fahrzeuges unterdrückt werden.

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Die Niveauregelorgane und der Ausgleichsbehälter sind Zubehör, können also gewünschtenfalls weggelassen werden.

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Claims (1)

1. Patentansprüche ■ ■ /

   ( 1. riydropneumatiaches niveauregelndes Federbein für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch einen Arbeitszylinder mit einer mit einem unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllten Zylinderkammer (17) und einel*. Zylinderkopf (12), der axial im Abstand stehende Flüssigkeita·in- und Auslaßöffnungen (33, 3¹O aufweist» von denen die Fltaeigkeitaeinlaßöffnung (33) mit einer Druckflüaeigkeitsquelle verbunden ist, durch einen in der Zylinderkammer oder Niederdruckraum (17) axial verschiebbaren Kolben (I*), von dem eint Kolbenstange (15) aus dem Zylinder durch das dem Zylinderkopf abgewandte Zylinderende vorsteht, wobei die Kolbenstauge und der Zylinderkopf jeweils an den Kraftfahrzeugaufbau bzw, eine Achse des Kraftfahrzeugs angeschlossen sind, durch ein· Flüssigkeit»- drucksteuereinrichtung für das selektive Herstellen einer Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Niederdruckraum (17) und den

   Flüssigkeit seinlaß- und Auslaßöffnungen (33, 3¹O, und zwar in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck innerhalb de« Niederdruckraums, und durch eine Vorspanneinrichtung oder Federeinrichtung, die die Flüssigkeitsdrucksteuereinriehtung oder Einrichtung zur Regulierung des Flüssigkeitsdruck» in eine Neutralstellung drückt, die den Niederdruckraum von den PXQa-

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   sigkeitseinlaß- und Auslaßöffnungen sperrt, wobei sich der Niederdruckraum mit der Flüssigkeitseinlaßöffnung (33) in Verbindung befindet, wenn der Zylinder (10) relativ zum Kolben bewegt und das Federbein gekürzt wird, während die Zylinderkammer mit der Flüssigkeitsauslaßöffnung (3¹O verbunden wird, wenn der Zylinder relativ zum Kolben unter Verlängerung des Federbeins bewegt wird.

   2. Federbein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Niveauregulierungsmittel (¹I?) zur Vergrößerung des Flüssigkeitsdrucks im Arbeitsraum , um die Gesamtlänge des Federbeins zu vergrößern, bzw. zur Minderung des Flüssigkeitsdrucks, um die Gesamtlänge des Federbeines zu verringern.

   3. Federbein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine hydropneumatisch^ Federeinheit (58) mit einem Gehäuse (59), das durch eine Membran (60) geteilt ist in eine Druckgaskammer (61) und eine Flüssigkeitskammer (62), welche mit dem Arbeitsraum kommuniziert.

   *l. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung des Flüssigkeitsdruckes einen Ventilkolben (23) enthalten, axial gleitbar im Zylinderkopf, der eine durchgehende Axialbohrung (30) hat und eine Ringnut (28), die mit dem Flüssigkeitseinlaß (33) oder Auslaß (3¹O einerseits und mit dem Arbeitsraum andererseits kommunizieren kann.

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   5. Federbein nach Anspruch ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Regelung des Flüssigkeitsdruckes einen
   Durchlaß zwischen der Ringnut (30) am Ventilkolben (23) und dem Arbeitsraum im Zylinder enthalten.

   6. Federbein nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß gebildet ist von einer Steuerhülse (22), axial gleitbar im Zylinderkopf, in welcher Steuerhülse der Ventilkolben (23) gleitbar geführt ist, wobei die Steuerhülse in axialem Abstand Einlaß- und Auslaßbohrungen (31; .3.2) aufweist, zwischen den Flüssigkeitseinlaß- und-auslaßöffnungen (33; 3Ό im Zylinderkopf, welche Bohrungen zum Fluchten gebracht werden können
   mit den erwähnten Einlaß- und Auslaßöffnungen, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Zylinderkopf und dem Arbeitskolben (I¹O
   stattfindet.

   7. Federbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als federnde Abstützung eine erste Belastungsfeder (37) auf die Steuerhülse (22) in Richtung zum Arbeitskolben (I¹O wirkend vorgesehen ist, eine zweite Belastungsfeder (38) auf den Ventilkolben in Richtung zum Arbeitskolben, und eine dritte Belastungsfeder (39) auf den Ventilkolben in Richtung vom Arbeitskolben
   weg wirkend.

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   8. Federbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Durchlaß eine Kappe (2¹O vorgesehen ist, die auf der dem Arbeitskolben entfernteren Stirnseite der Steuerhülse (22) fest ist und eine Bohrung (25) zum Durchtritt der Dämpferflüssigkeit aufweist.

   9. Federbein nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Anschlag (*I3) zur Begrenzung des Ventilkolbenhubs in Richtung des Arbeitskolbens.

   10. Federbein nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß von einem Kanal (70) im Zylinderkopf mantel gebildet ist und die Ringnut im Ventilkolben mit dem Arbeitsraum im Zylinder verbinden kann.

   11, Federbein nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Abstützung eine erste Belastungsfeder (37) auf den Ventilkolben (23) in Richtung zum Arbeitskolben wirkend enthält, und eine zweite Belastungsfeder (39) auf den Ventilkolben in entgegengesetzter Richtung wirkend.

   12, Federbein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bohrung im Arbeitskolben als Durchlaß für Dämpferflüssigkeit.

   13, Federbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) eine Axialbohrung (42) enthält, welche an einem Ende zum Arbeitsraum (17) offen ist und geschlossen am anderen Ende durch ein Führungsendteil der Kolbenstange, wobei

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   die Niveauregulierungemittel einen Schwimmkolben (4l) enthalten, der gleitbar in der erwähnten Kolbenstangenbohrung
   geführt ist und dort eine Steuerfluidkammer abschließt zwischen dem Schwimmkolben und dem Führungsende der Kolbenstange, ferner eine Steuerventileinheit, womit eine Verbindung hergestellt wer den kann zwischen der erwähnten Steuerfluidkammer und einer
   Druckflüssigkeitsquelle.

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