DE2252782A1 - Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge - Google Patents

Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge

Info

Publication number
DE2252782A1
DE2252782A1 DE2252782A DE2252782A DE2252782A1 DE 2252782 A1 DE2252782 A1 DE 2252782A1 DE 2252782 A DE2252782 A DE 2252782A DE 2252782 A DE2252782 A DE 2252782A DE 2252782 A1 DE2252782 A1 DE 2252782A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
pump
hydraulic fluid
spring
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2252782A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles Daniel Lemme
Sellers Brings Mcnally
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maremont Corp
Original Assignee
Maremont Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maremont Corp filed Critical Maremont Corp
Priority to DE2252782A priority Critical patent/DE2252782A1/de
Priority to FR7238302A priority patent/FR2205149A5/fr
Priority to AU48269/72A priority patent/AU461812B2/en
Priority claimed from AU48269/72A external-priority patent/AU461812B2/en
Publication of DE2252782A1 publication Critical patent/DE2252782A1/de
Priority to AU80011/75A priority patent/AU478318B2/en
Priority to AU79974/75A priority patent/AU478405B2/en
Priority to AU80012/75A priority patent/AU478336B2/en
Priority claimed from AU80012/75A external-priority patent/AU478336B2/en
Priority claimed from AU79974/75A external-priority patent/AU478405B2/en
Priority claimed from AU80011/75A external-priority patent/AU478318B2/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/516Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G15/00Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
    • B60G15/08Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring
    • B60G15/12Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having fluid spring and fluid damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/04Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
    • B60G17/044Self-pumping fluid springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Kombinierte Stoßdämpfer- und blnidfeder-Elnrichtungt insbesondere für Fahrzeuge.
  • Die Erfindung betrifft kombinierte Einrichtungen eines Stoßdämpfers und einer Pluidfederung, und zwar Einrichtungen dieser Art, die sich besonders als Hilfsvorrichtungen anstelle vorhandener herkömmlicher Stoßdämpfer installieren lassen und, wenn sie eingebaut sind, dazu dienen, das Fahrzeug im Betrieb innerhalb eines breiten Bereiches statischer Beladung auf einer praktisch konstanten mittleren Höhe über Boden zu halten0 Die üblichen Stahlfederaufhängungen, die in den meisten Personenkraftwagen verwendet werden, liefern in den meisten Fällen ganz befriedigende'Fahreigenschaften. Wenn jedoch solche Personenkraftwagen überlastet werden, beispielsweise, wenn der hintere Gepäckraum mit schweren Gegenständen geS füllt wird, oder wenn an der hinteren Stoßstange Anhänger gezogen werden, besteht, wie seit langem bekannt, die Gefahr, daß das Hinterende des Fahrzeugs zu niedrig fährt, was ein starkes Aufsitzen der Aufhängung zur Folge hat. Außerdem bewirken solche starken Überlastungen, daß das Fahrzeug eine schiefe Fahrlage einnimmt, was zu Unfällen führen kann, besonders nachts, wenn die Scheinwerfer dadurch nach oben in die Augen entgegenkommender Fahrer gerichtet sind0 Diese Situation beruht auf den für herkömmliche Stahifederaufhängungen charakteristischen Eigenschaften. Die meisten Stahlfederaufhängungen üblicher Art liefern einen Gesamtspielraum der relativen Bewegung zwischen der gefederten und der ungefederten Masse von etwa 25 ci (10 Zoll). Die relative Lage der gefederten Masse zur ungefederten Nase kann zweckmäßig in Bezug auf diesen Gesamtbewegungsspielraum mit zwei Zahlen ausgedrückt werden; die erste davon gibt das Maß an Relativbewegung an, die innerhalb des Gesamtspielraum in der Annäherungsrichtung der beiden Nassen stattfinden kann die zweite gibt das Maß an Bewegung an, die innerhalb des Gesamtspielraums in der Richtung statto finden kann, die die Massen voneinander entfernt. Ein Charakteristikum für herkömmliche Stahlfederaufhängungen iet, daß bei einer vorgegebenen Stellung das Aufhängesystei die gefederte Masse mit einer vorgegebenen Federkraft hält, die zunimmt, wenn die Stellung von 10-0 auf 0-10 geändert wird. Der Wert für diese minderung der Federkraft über den Bewegungsbereioh muß unter zwei Gesichtspunkten gewählt werden. Erstens bezüglich der Stellung, in der die gefederte Nasse bei Veränderungen der statischen Belastung gehalten werden soll; und zweitens bezüglich des Bewegungsbereiches, der für eine gegebene statische Belastung im dynamischen Betrieb erfolgt.
  • Allgemein gilt, daß eine optimale dynamische Funktion über den gesamten Bereich der in Frage kommenden statischen Belastungen einfach nicht erreicht werden kann, weil herkdmmliZ che Stahlfederaufhängungen eine vorgegebene Veränderung der Federkraft liefern. Der Wert der Federkraftänderungwird so gewählt, daß sich eine optimale dynamische Funktion innerhalb eines Bereichs statischer Belastungen ergibt, die am häufigsten vorkommen. Diese statischen Belastungen umfassen eine minimale Beladung, wenn beispielsweise nur ein Fahrer und eine Tankfüllung befördert werden, und eine schwere Beladung, die unter dem Maximum liegt und eine normale Fahrgastbeladung und/oder eine normale Kofferraumbeladung einschließt. Die Änderung der Stellung der gefederten Masse bei statischer Belastung liegt in einem typischen Fall von einer 6-4 Position bei minimaler Belastung auf eine 4-6 Position bei schwerer Belastung. Besonders schwere Belastungen, etwa Belastungen der Stoßstange durch Verbindung von Anhängern o. dglo kann die gefederte Masse des Fahrzeugs deutlich zu einer Position unter 4-6 bringen, wo die erwähnte Gefahr des Auf sitzens und nach oben gerichteter Scheinwerfer eintritte Um diese Schwierigkeiten zu meistern, die'bei den im allgemeinen nicht allzu häufigen übermäßigen Belastungen auftreten, sind im Handel Einrichtungen zum Belastungsausgleich erhältlich. Solche Hilfseinrichtungen weisen beispielsweise eine Schraubenfeder, kombiniert mit einem üblichen Stoß" dämpfer aus, deren Dämpfungscharakteristik derart modifiziert ist, daß sie die kombinierte variable Federkraft des tblichen Aufhängungssysteis plus der Schraubenfeder der Hilfeeinrichtung aufnehmen Diese Hilfseinrichtungen sind in dem Fahrzeug an der Stelle der herkömmlichen hinteren Stoßdämpfer installiert0 Bei übermäßigen statischen Belastungen dient die Hilfseinrichtung dazu, die gefederte Masse in einer Position über der von dem herkömmlichen System vorgesehenen (also etwa über einer 4-6 Position) zu halten, so daß ein Aufsitzen und naoh oben gerichtete Scheinwerfer auch unter diesen extremen Bedingungen vermieden werden0 Andererseits verwenden die mehr sten verfügbaren Hilfseinrichtungen mit Schraubenfeder dieser Art eine Sohraubenfeder, die gespannt ist, wenn die Einrichtung maximal ausgefahrenist, so daß unter- einer minimalen Beladung, die Ja wahrscheinlich häufiger auftritt als die übermäßige Belastung, die gefederte Masse in einer Stellung über derJenigen der herkömmlichen AuShEngung (also etwa bei 6,75 - 3,25) gehalten wird. Demnach mildern solche Hilfseinrichtungen mit Schraubenfeder zwar die Schweiz rigkeiten bei übermäßiger Belastung, das Verhalten des Fahrzeugs bei minimaler Belastung wird jedoch ungtinstig beeinflußt.
  • Außer solchen Hilfseinrichtungen mit Schraubenfeder sind auch Hilfseinrichtungen mit Druckluftfederung ii Handel erhältlich und haben ziemlichen Anklang gefunden. Diese Einv richtungen weisen einen herkömmlichen StoßdEmpfer mit modifizierter Dämpfungsoharakteristik und eine Luftfeder auf die von einer gefalteten rollenden Dichtung zwischen dem äußeren Rohr des Stoßdämpfers und einem rohrförmigen Teil, der auf dem äußeren Ende der Kolbenstange angebracht ist, gebildet wird. Der Vorteil solcher Hilfseinrichtungen mit Luftfeder besteht darin, daß die Federkraft in Jeder Stellung der Einrichtung variiert werden kann, indem man den Luftdruck in der Luftfeder verändert. Unter dbergroBen Belastungen kann die Luftfeder-Hilfseinrichtung so eingestellt werden, daß sie die gefederte Masse in einer Position hält, die beträohtlioh über der von einem üblichenAufhängesystem vorgesehenen liegt (also beispielsweise in der Position 5-5). Diese Fähigkeit ist besonders nützlich, wenn der Fahrzeughalter mit häufigen Uberlastungen rechnet, etwa wenn das Fahrzeug dazu benützt werden soll, einen Bootsanhänger oder einen anderen Anhänger am Wochenende zu ziehen. In diesem Fall kann die Luftfeder während des Wochenendes so aufgeladen werden, daß das Fahrzeug mit einer sehr günstigen Bodenfreiheit fährt. Wenn die besonders große Belastung weggenommen wird, wird die gefederte Masse auf eine ziemlich hohe Position gebracht. Indem man jedoch etwas Druck aus der Luftfeder abläßt, kann eine niedrigere Fahrlage unter einer minimalen statischen Beladung erzielt werden.
  • Alle bekannten und verfügbaren Luftfede-Hilfseinrichtungen haben jedoch ein Betriebsverhalten, das die Aufrechterhaltung eines Luftdruckminimums in der Feder zu jeder Zeit erfordert, auch dann wenn die Einrichtung maximal ausgefahren ist. Dieses Betriebsverhalten, wie auch die vergleichbaren Betriebseigenschaften von Schraubenfeder-Hilfseinri ohtungen, bedeutet, daß das Fahrzeug bei minimaler Beladung auf einer Höhe über der des üblichen Aufhängesystemsgehalten werden muß (also beispielsweise auf einer 6,75-3,25 Position)0 In dieser Hinsicht haben also die Luftfeder-Hilfseinrichtungen die gleichen Mängel wie die Schraubenfeder-Hilfseinrichtungen0 Außerdem kann der Vorzug der veränderbaren Federkraft gegenüber den Schraubenfeder-Hilfseinrichtungen beizen Luftfeder-Hilfseinriohtungennur unter Inkaufnahme einer gewissen Unbequemlichkeit erreicht werden. Wegen der Lage der Einrichtungen im Fahrzeug kann der Luftdruck nicht bequem durch eine direkte Betätigung geändert werdeno Es müssen vielmehr Luftleitungen vorgesehen sein, die von den Einrichtungen zu-einer bequemer erreichbaren Stelle am Fahrzeug führen, und die Installation solcher Luftleitungen bringt Probleme mit sicho Seit langem weiß man, daß diese Mängel eines kombinierten Stoßdämpfers und einer Luftfeder-Hilfseinrichtung dadurch überwunden werden können, daß man einen Stoßdämpfer mit einer Fluidfeder-Hilfseinrichtungkombiniert,die in sich die Sähigkeit hat, die Federkraft automatisch entsprechend den Ende rungen der statischen Belastung einzustellen. In sich geschlossene, kombinierte Stoßdämpfer- und Fluidfeder-Vorrichtungen mit selbsttätiger Niveauregelung sind in der Patentliteratur seit über 50 Jahren vorgeschlagen worden. In den letzten zwUlf Jahren sind über vierzig Patente erteilt worden, in denen Vorrichtungen dieser Art vorgeschlagen werden.
  • Obwohl ein Markt für eine derartige Vorrichtung, die- sich als Hilfseinrichtung verwenden läßt, vorhanden ist, ist derzeit keine solche Hilfseinrichtung koerziellverfügbare Vorrichtungen dieser Art, die auf den Markt gekommen sind, und auch die meisten in der Patentliteratur vorgeschlagenen Vorrichtungen eignen sich als Hauptaufhängevorrichtungen, sind Jedoch aufgrund der speziellen Größenanforderungen und Betriebebedingungen für Hilfseinrichtungen ungeeignet. Was die Größenanforderungen betrifft, so ist klarl daß dort, wo die Vorrichtung als eine Hauptaufhängevorriohtungdient, sie in dem Raum montiert werden kann, der normalerweise von der Feder und dem Stoßdämpfer zusammen eingenommen wird; wenn dagegen die Vorrichtung als Hilfeeinrichtungverwendet werden soll, ersetzt sie lediglich den Stoßdämpfer und muß daher viel kompakter sein, um eine Störung mit den üblichen Federn des Fahrzeugs und deren Halterung zu vermeiden0 Was die Betriebsbedingungen betrifft, so existiert ein grundlegender Unterschied, insofern als eine Hauptaufhängevorrichtung dazu bestimmt ist, ihren proportionalen Anteil der gefederten Masse plus einer etwa dazugefügten statischen Belastung abzustützen, wogegen eine Hilfseinrichtung hauptsächlich dafür gebaut ist, lediglich die zusätzliche statische Belastung zu tragen, da die gefederte Nasse von dem herkömmlichen Aufhängesystem getragen wird. Die besondere Bedeutung dieses Unterschieds für Einrichtungen mit selbsttätiger Niveauregelung wird offenbar, wenn man die Verwendung einer speziellen Einrichtung zuerst im Betriebemodus als Hauptaufhängung und dann als Hilfseinriohtung betrachtet. Nur als Beispiel sei angenommen, daß die Einriohtung so eingestellt ist, daß sie eine 5-5 Position her" stellt; dies bedeutet: Wenn immer die statische Ladung dahingehend geändert wird, daß eie einen Betrieb über der Höhe 5-5 zur Folge hat, wird die Einrichtung tätig und bewirkt einen ueberschuß an abfließendem Fluid aus der Federkammer; wenn dagegen ein Betrieb unter 5-5 stattfinden würde, bewirkt die Einrichtung einen Zuflußgewinn von Fluid in die Federkammer. Unter der Arbeitsweise als Hauptaufhängung verändert diese Fluidströmung in die und aus der Federkammer den darin herrschenden Druck zwischen einem Minimum, das gleich dem' zur Abstützung des proportionalen Anteils der gefederten Masse notwendigen Druck ist, und einem Maximum, das gleich dem zur Abstützung des proportionalen Anteils der gefederten Masse plus der maximalen zusätzlichen statischen Belastung notwendigen Druck ist. Da die Einriöhtung bei ihrer Verwendung als Haupt aufhängung ständig mit der gefederten Masse belastet ist, auch ohne eine zusätzliohe statische Belastung, bleibt die Federkammer ständig unter Druck und die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Druck ist verhältnismäßig klein im Vergleich zum Druckminimum.
  • Wenn die gleiche Einrichtung als Hilfseinrichtung verwendet wird, ändert das übliche vorhandene Aufhängungssystem die von der Einrichtung abgestützte Belastung beträchtlich und damit auch den lastausgleichenden Druck der Feder in der Einrichtung. Diese Änderungen haben eine Auswirkung auf die Niveaueinstellung der Einrichtung0 Wenn also das übliche Aufhängungssystem normalerweise die gefederte Masse plus einem statischen Lastmjnimum bei einer 6-4 Position halten würde, mußte die Einrichtung auf einen Ausgleich in einer 5-5 Position eingestellt werden, um die gefederte Masse gegen die Kraft der üblichen Aufhängung nach unten zu ziehen Eine solche Tätigkeit würde erfordern, daß in der lastausgleichenden Federkammer ein negativer Druck hergestellt wird. Alternativen für ein solches Vorgehen sind, die Höheneinstellung der Einrichtung über die Position zu legen, in der die gefederte Masse bei einem statischen Belastungsminimum abgestützt wird (z.3. 6,75 - 3,25), so daß die Einrichtung ständig belastet ist und damit ständig unter Druck steht, oder auch die Einrichtung praktisch unwirksam zu machen, bis eine ausreichende statische Belastung dazugefügt wird, um die gefederte Masse auf die 5-5 Höhe zu senken.
  • Die erste Alternative verhindert eine Niveauregulierung auf der zweckmäßigsten Höhe und die zweite Alternative erfordert einen Betrieb bei Drücken, die wenigstens dem atmoephärisohen Druck entsprechend oder sogar negativ indt Damit also eine Einrichtung mit selbstätigerHöheneinstellung bei Verwendung als Hilfseinrichtung eine optimale Höhe einstellt, muß sie in der Lage sein, mit Atmosphärendruokund vorzugeweise mit Unterdruck in der Federkammer zu arbeitens Viele bekannte Einrichtungen, die als Hauptaufhängung konstruiert sind, haben diese Fähigkeit nicht und sind daher als Hilfe vorrichtungen nicht voll geeignet.
  • Die Erfindung will eine in sich geschlossene, kombinierte StoßdZmpfer- und Fluidfeder-Hilfseinrichtung mit selbsttätiger Niveauregelung schaffen, die den erwähnten AnforderunZ gen an die Grdße entspricht und dbereinen großen Bereich der statischen Belastungen von einem Minimum bis zu einer Uberlastung befriedigend arbeitet, wozu auch ein Betrieb im druckfreien Zustand bei einem Minimum an statischer Beladung gehört. Gemäß der Erfindung wird dies durch Verwendung eines herkömmlichen Stoßdämpfers mit einer hydraulischen Flüssigkeit als Federmittel und einem Element, das kleiner ist als die Kolbenstange der Einrichtung und von dieser gesondert, als Verdrängerelement für die lastausgleichende Federkammer erreicht0 Weiter will die Erfindung eine Einrichtung der beschriebenen Art schaffen, die die Dämpfungsfunktion dbernimmt, die normalerweise von dem ersetzten Stoßdämpfer ausgeübt wird, und zwar unabhängig von den Druckbedingungen in der laetausgleichenden Federkammer der Einrichtung.
  • Da Niveauregelsystem in den bekannten Einrichtungen mit selbsttätiger Niveauregelung besteht gewöhnlich aus einer Verdrängerpumpe und einem Luftablaßsystem, die beide durch die teleskopartigen Bewegungen der Einrichtung betätigt werden, Der Fluiddruckin der Federkammer bestimmt die Federkraft für jede vorgegebene Stellung des Bewegungsspielraums.
  • -Die Federkraft wird-auf die gefederte Masse des Fahrzeugs durch eine Hubfläche übertragen, die an einem Verdränger element vorgesehen ist, welches dazu dierit,~ das Volumen der Federkammer und damit den darin herrschenden Druck entsprechend einem Ausfahren oder Zusammenziehen der TeleskopbewegungNen der Einrichtung zu vergrößern oder zu verkleinernO Die'Federkraft wird mit Hilfe des Pumpenmechanismus verändert, der Druckfluid in die Federkammer hineinpumpt, und mit Hilfe des Suftablaßsystems, das Druckfluid aus der Federkammer während der Teleskopbewegungen der Einrichtung in die Versorgungskammer entläßt0 In den meisten Fällen ist der Pumpenmechanismus und auch das Luftablaßsystem stellungsabhängigo Ein solcher stellungsabhängiger Pumpenmechanismus arbeitet nur während einer Hälfte des Hubs und sein Betriebsverhalten ist daher ziemlich ungünstig. Da der Pumpenmechanismus Fluid unter einem Speisedruck aufnehmen muß, der sich gewöhnlich vom Belastungsdruck unterscheidet, und dieses Fluid in die>Federkammer unter dem Belasttmgsdruck hineindrücken muß9 werden die Elemente des Pumpenmechanismus während der Zeit, in der in der Pumpe der Belastungsdruck herrscht, lastaufnehmende Elemente, die selbst eine Hubfläche haben. Da die von den Pumpenelementen gebildete Hubfläche einem Druck ausgesetzt ist, der gegenüber dem auf die Hubfläche des Verdrängerelementes der Federkammer wirkenden variabel ist, ändert sich die Pederkraft der Einrichtung entsprechend der Druckänderung in den PumpenelementenO Wenn die Pumpenelemente lageabhängig gemacht sind und diese Druckänderung an ihrer Hubfläche während des Mittelteils des Hubes erfolgt, tritt eine plötzliche Änderung der Federkraft ein, und demzufolge kommt es zu einer ungleichmäßigen Federkraft gerade am günstigsten Betriebsniveau des Fahrzeugs Bei den bisher bekannten Einrichtungen ist es üblich, zum Ableiten des Fluids aus der Federkammer ein lageabhängiges Ablaßsystem zu verwenden, Eine typische Anordnung dafür sieht einen Auslaß von der Federkammer vor, der während der Kontraktionsbewegung der Einrichtung über die Mittellage hinaus geschlossen ist und während der Ausfahrbewegungen jenseits der Mittelstellung zur Vorratskammer hin öffnet.
  • Eine Anordnung dieser Art hat bestimmte Nachteile im Betrieb.
  • Wenn beispielsweise das Fahrzeug durch eine ausgedehnte Kurve, etwa durch die Kurve eines "Eleeblatts" o.dgl. fährt, werden die innenliegenden Einrichtungen von der Zentrifugalkraft ziemlich lange in einer ausgestreckten Stellung gehalten, während der es zu einer übermäßigen Ableitung von Fluid kommen kann. Wenn das Fahrzeug dann aus dem Kleeblatt herausfährt, steht ea schräg, da die Einrichtung auf der Innenseite eine niedrigere Position hat0 Es sind bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden, dieses Problem bei herkömmlichen Ablaßsystemen zu mildern Im allgemeinen enthalten diese Vorschläge die Anbringung irgendeines Verzögerungsmechanismus, der das Ablaß system unter statischen Bedingungen, die längere Zeit anhalten, wirksam macht, um das Fahrzeug zu senken, beispielsweise wenn ein Fahrgast aussteigt und das Fahrzeug steht, der aber das Ablaßsystem im Fahrbetrieb während kurzer Zeitspannen unwirksam macht.
  • Derartige Anordnungen mildern zwar die oben erwähnten Mängel im Betrieb der üblichen Ablaßsysteme, haben dafür aber andere Nachteile, so z.B. daß die Pendelschwingungen der Einrichtungen verstärkt werden0 Die US-PS 3 380 247 vom 300401968 von Colmerauer beschreibt eine hydraulische Anordnung mit einer Kolbenpumpe mit einstellbarem und rebersiblem Ausstoß, die gemäß Figo4 in einer Aufhängung mit selbsttätiger Niveauregelung enthalten ist0 Die hydraulische Anordnung gemäß der Patentschrift sorgt dafür, daß Fluid von einer Versorgungskammer in die Federkammer während der Bewegungen der Einrichtung in Kontraktionsrichtung über die Mittellage hinaus gepumpt wird und das hydraulische Fluid während der Bewegungen der Einrichtung in Ausfahrrichtung über die Mittelstellung hinaus aus der Federkammer in die Versorgungskammer gepumpt wird. Dabei ist eine solche Anordnung getroffen, daß die gleichen Pumpenelemente und Kammern für beide Pumpvorgänge verwendet werden, so daß während eines vollständigen Zyklus der Teleskopbewegung die gleiche Menge an hydraulischem Fluid in die Federkammer gepumpt und aus dieser herausgeS pumpt wird.
  • Die betriebsmäßigen Mängel der herkömmlichen Ablaß systeme kann man beseitigen, ohne dafür die Nachteile eines verstärkten Pendelsohwingungsverhaltens der Einrichtung in Kauf nehmen zu müssen, wenn man eine hydraulische Anordnung vorsieht, in der die hydraulische Flüssigkeit aus der Federkammer mit Hilfe einer Verdrängerpumpe entfernt wird0 Die Druckänderungen in der einzigen Pumpenkammer der Vorrichtung nach Colmerauer wirken auf deren eigene Hubfläche unter extremer statischer Belastung ein, so daß eine plötzliche Änderung der Federkraft stattfindet, wenn die Einrichtung dadurch die Mittelstellung geht, Die Erfindung zielt deshalb weiter darauf ab, eine kombinierte Stoßdämpfer-> und Fluidfeder-Einrichtung, mit verbessertem Niveauregelsystem zu schaffen, die sowohl als Hauptaufhän gung als auch als Hilfseinrichtung brauchbar ist0 Sie sieht dazu eine positive Verdrängerpumpe vor, die ein hydraulisches Fluid aus einer Versorgungsquelle in die belastungstragende Federkammer pumpt, und zwar entweder beim Zusammenziehen oder beim Ausfahren der Einrichtung oder bei beiden Bewegungen und praktisch über den ganzen Bewegungsbereich, so daß plötzliche Änderungen der Federkraft während des DurohlauZ fens der Mittelstellung nichtmehr auftreten können, und dazu eine zweite Verdrängerpumpe, die die stellungsabhängiZ ge Bewegung des Fluids aus der Federkammer bewirkt0 Die beiden Pumpen haben unterschiedliche Arbeitshübe und Rubräume, die derart aufeinander abgestimmt sind, daß die Flüssigkeitsmenge, die während eines vollständigen Zyklus der Teleskopbewegung in die Federkammer hinein und aus dieser herausgeleitet wird, praktisch gleich ißt.
  • Die stellungsabhängige, für das Auspumpen der Flüssigkeit aus der Federkammer verantwortliche Pumpe ist mit einem vom Belastungsdruok gesteuerten Auslaßventil versehen, das dazu dient, plötzliohe Änderungen der Federkraft beim Durohlaufen der Mittelstellung möglichst auazuaohalten.
  • Der zum Einleiten den hydraulisohen Fluids in die Pederkammer dienende Pumpenmechanismus hat ein verbesserten Rückschlagventil, das ein elastisches Element aufweist, welches einen Buchsenteil hat, der an der äußeren Zylinderwand eines starren rohrförmigen Endwandteils anliegt. ueber eine ausgedehnte Fläche und einen von dem Buchsenteil nach innen radialwärte stehenden angeformten Dichtungsteil steht die Außenseite des elastischen Elementes in ständiger Verbindung mit der in der Federkammer unter.hohem Druck stehenden hydraulischen Flüssigkeit und das Innere des elastisohen Elementes wird gegen ein Heraustreiben durch die Verbindung mit dem hohen Druck von einem starren Druckechutzteil abgestützt, das bei Errichtung eines über dem Belastungsdruck liegenden Pumpendruckes sich derart verschiebt, daß Fluid von der Pumpenkammer in die Federkammer zwischen dem Buohsenteil und der von diesem erfaßten Zylinderfläche fließen kann, das dagegen durch diesen Kontakt infolge seiner aus gedehnten Fläche eine Strömung in umgekehrter Richtung dazwischen verhindert, selbst wenn Fremdteilchen wischen den Kontaktflächen eingeklemmt werden sollten. Der Dichtung teil des elastischen Elementes und das Druckschutsteil bilden eine Abdichtung mit dem Außenumfang einer Pumpenstange.
  • Die Erfindung schafft somit eine Einrichtung, die einfach in der Konstruktion, leistungsfähig im Betrieb und. rationell in der Fertigung ist.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden genauen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen hervor, Es zeigen: Figol einen Vertikalschnitt einer in sich geschlossenen, kombinierten StoßdämpferZ und Fluidfeder-Hilfseinrichtung mit selbsttätiger Niveauregelung gemäß der Erfindung, wobei die Teile in einer voll zusammengeschobenen Stellung ihrer Teleskopbewegung gezeigt sind; Fig.2 einen vergrößerten fragmentarischen Vertikalsohnitt, der die Teile in der fast voll ausgefahrenen Stellung der Teleskopbewegung veranschaulicht; Fig.3 einen Schnitt nach der Linie oder Pgo2; Fig04 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Figo2.
  • In Fig.1 ist eine erfindungsgemäße kombinierte Stoßdämpfer- und Fluidfeder-Hilfseinrichtung mit selbsttätiger Niveauregelung gezeigt, die insgesamt mit 10. bezeichnet ist. Die Einrichtung 10 weist ein oberes und ein unteres etwa rohrförmiges Teil 12 und l4 auf und die beiden Teile sind gegeneinander teleskopartig ausfahrbar und zusammenschiebbare In dem gezeigten Beispiel sohließt das untere rohrförmige Teil 14 ein zylindrisches Teil 16 ein, in dessen unterem Ende ein Bodenventil 18 fest montiert ist. Das Bodenventil 18 ist in einer unteren Abschlußkappe 20 festgelegt, die das äußere Ende des unteren rohrförmigen Teils bildet0 Um das untere Ende des unteren rohrförmigen Teils an der ungegefederten Masse des Fahrzeugs zu befestigen, sind entsprechende Befestigungsmittelyorgesehen, die in dem dargew stellten Beispiel die Form eines Anschlußringes 22 he, aber auch andere gebräuchliche Verbindungsglieder 4ein können, wie Zapfen oder dergleichen.
  • Am oberen Umfang der Abschlußkappe 20 ist das untere Ende eines äußeren Rohres 24 festgeschweißt oder sonstwie befestigt. Die oberen Enden des zylindrischen Teils 16 und des Rohres 24 sind miteinander über eine ringförmige Dichtung 26 verbunden. Das obere rohrförmige Teil 12 schließt ein langgestrecktes Rohr 28 ein, dessen zylindrische Außenfl*-che an der ringförmigen Dichtung 26 im Gleitkontakt anliegt.
  • Das obere Ende des Rohres 28 wird von einem Kappnteil 30 verschlossen, der in einem Stück mit dem Rohr 28 ausgebildst ist. Der Kappenteil 30 bildet das äußere Ende des obee ren rohrförmigen Teils 12 und ist mit passenden Ritzeln zum Anschluß an die gefederte Masse eines Fahrzeugs ausgerüstet.
  • In dem gezeigten Beispiel sind diese Mittel ein üblicher AnZ sohlußring 32, doch können auch andere Befestigungsmittel, wie Zapfen o.dglO verwendet werden.
  • Mit dem unteren Ende des Rohres 28 ist ein Kolben 34 starr verbunden, der in dem zylindrischen Teil 16 den unteren rohrförmigen Teils gleitend aufgenommen ist. Die zylindrische Innenfläche des Teils 16 begrenzt einen Zylinderraum, der von dem Kolben 34 in eine untere Kammer 36 und eine obere Kammer 38 unterteilt wird. Die untere Kammer 36 wird an ihrem unteren Ende von dem Bodenventil 18 begrenzt. Die obere Kammer 38 ist innen von der zylindrischen Außenfläche des Rohres 28 begrenzt, das eine hohle Kolbenstange darstellt, und an ihrem oberen Ende von der Dichtung 26.
  • Die Kammern 36 und 38 sind mit einem hydraulischen Fluid üblicher Art gefüllt und werden während der Teleokophewegungen der Rohrstruktur in dem Füllungezuetand gehalten indem hydraulisches Fluid in eine und aus einer Renervoirkammer 40 strömt, die von der Außenwand des zylindrischen Teils~16, der Innenwand des Rohres 24, der Dichtung 26, der Abschlußkappe 20 und dem Bodenventil 18 gebildet isto Die drei Kammern 36, 38 und 40 stellen Dämpferkammern dar, zwischen welchen hydraulisches Fluid während der Teleskopbewegungen der Rohrstruktur fließt.
  • Während der zusammensohiebenden Bewegung des eleakopgefüges, die dem Xompressionshub der Einrichtung entspricht, nimmt das Volumen der unteren Kammer 36 ab, während das Volumen der oberen Kammer zunimmt, Jedoch mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit. Demzufolge wird während des Kompressionshubes das hydraulische Fluid aus der unteren Kammer 36, die eine Kompressionsdämpferkammer darstellt, in die beiden anderen Kammern, die obere Kammer 38 und die Reservoirkammer 40 getrieben. Um eine Dämpfung der Kompression zu erreichen, ist zur Strömungsdrosselung und -ateueruxg ein Kompressionsventil 42 vorgesehen, das Teil des Bodenventils 18 ist, sowie ein ringförmiges Ventilelement 44, das an dem Kolben 34 sitzt. Während der Relativbewegung der Teleskoprohre, beim Ausziehen, welche dem Rückhub der Ein richtung entspricht, nimmt das Volumen der oberen Kammer 38 ab, während das Volumen der unteren Kammer mit größerer Geschwindigkeit zunimmt. Während dieses Rückhub wird also hydraulisches Fluid aus der oberen Kammer 38, die eine Rückschlagdämpferkammer darstellt, in die untere Kammer 36 getriebes, Ein Ventilelement 46, das an dem Kolben 34 sitzt, dient zur Drosselung und Steuerung der Strömung. Außerdem fließt während des Rückhubes hydraulisches Fluid aus der Reservoirkammer 40 in die untere Kammer 36, um diese gefüllt zu halten; und diese Strömung wird von einem Auffüllventil 48 gesteuert, das Teil des Bodenventils 18 ist.
  • Die Strömungsregelventile 42 und 48 in dem Bodenventil können von passender Art sein, etwa solche, die in herkömmlichen Stoßdämpfern eingebaut sind0 In dem gezeigten AusfUhrungsbeispiel hat das Kompressionsventil 42 die Form einer ringförmigen Scheibe, die oben an zwei konzentris¢hen, nach unten gerichteten ringförmigen Ventilsitzen 50 anliegt, die in einem inneren Ring eines Grundkörpers 52 gebildet sind. Der innere Ring weist eine nach unten gerichtete Nut auf, deren unteres Ende zwischen die'ringförmigen Ventilsitze 50 hineinreicht. Das obere Ende der ringförmigen Nut steht mit der unteren Kammer 36 etwa über eine radiale Öffnung 54 in Verbindung. Der ringförmige Sitz kann, wie bei herkömmlichen Stoßdämpfern, mit Nuten versehen sein.
  • Bei dem dargestellten Beispiel sind keine solchen Nuten vorhanden und das Kompressionsventil 42 wird federnd gegen die ringförmigen Sitze gepreßt. Hierzu ist eine Sohraubenfeder 56 vorgesehen, deren oberes Ende an der Unterseite des Eompressionsventils anliegt und deren unteres Ende sich gegen die Oberseite einer mit einer Mittenöffnung versehenen Scheibe 58 abstützt, die in dem unteren Ende des Grundkörpers 52 auf geeignete Weise, etwa mittels Stauchen o.dgl., befeatigt werden kann.
  • Das Auffüllventil 48 kommt an zwei nach oben gerichteten konzentrischen ringförmigen Ventilsitzen 60 zur Anlage, die in einem äußeren Teil des Grundkörpers 52 ausgebildet sind.
  • Diese Ventilsitze stehen mit dem oberen Ende einer ringförmigen Nut in Verbindung, deren unteres Ende in einen radialen Durchlaß 62 mündet, der in dem angrenzenden Teil des Grundkörpers 52 gebildet ist, Das Auffüllventil wird von einer Sohraubenfeder 64 federnd gegen die Ventilsitze 60 gepreßt.
  • Das untere Ende der Feder liegt an der Oberseite des Ventils 48 an und das obere Ende ist an dem inneren Umgang dos Grundkörpers 52 geeignet festgelegt.
  • Die in der Kolbenanordnung eingebauten Strömungeregelventile können von irgendeiner geeigneten Form sein, wie sie auch in üblichen Stoßdämpfern verwendet wird. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat das Ventilelement 44, wie am besten aus Fig0 2 ersIchtlich, die Form eines geteilten Ringes mit rechteckigem Querschnitt, dessen obere, innere Ecke abgeschnitten ist bis nahe an seine obere äußere Ecke heran.
  • Der geteilte Ring dient dazu, die Strömung um den Umfang des Kolbens zu steuern. Zu diesem Zweck hat die Kolbenanordnung einen eigentlichen Kolben 66, auf dessen äußerem Umfang mehrere in Umfangsrichtung beabstandete, axial laufende Nuten 68 vorgesehen sind. Das obere Ende des Kolbens liegt an dem unteren Ende des Rohres 28 an, das die Kolbenstange darstellt. Die untere Innenfläche des Rohres 28 ist mit einem Innengewinde versehen, das zusammen mit einer entsprechenden Bohrung in dem Kolben einen mit Außengewinde versehenen Stöpsel 70 aufnimmt, der den Zweck hat, den Kolben starr mit der Kolbenstange 28 zu verbinden. Vorsugsweise ist zwischen dem oberen Außenumfang des Stöpsels 70 und der angrenzenden Innenwand der Kolbenstange ein Dichtungsring 72 vorgesehen0 Das strömungsregelnde Ventilelement 44 ist in einer ringförmigen Ausnehmung 74 -am Außenumfang des Kolbens aufgenommen, deren vertikale Abmessung größer ist als diejenige des Ventilelements 44. Während des Kompressionshubes bewegt sich das Ventilelement 44 in der Aiisnehmung- 74nach oben und gestattet damit eine gesteuerte, gedrosselte Strömung vom'unteren Teil der axialen Nuten 68 in radialer Richtung in die ringförmige Ausnehmung 74 und dann vorbei an den abgeschnittenen oberen inneren Ecken des Ventilelementes 44 radial nach außen und durch den oberen Teil der axialen Nuten 68 in die obere Kammer 38. Während des Rückhubes bewegt sich das Ventilelement 44 in der ringförmigen Ausnehmung 74 nach unten, bis seine untere, nach unten gekehrte ebene Fläche auf der nach oben gerichteten ebenen Fläche dér~ringförmigen Ausnehmung 74 aufsitzt, so daß rund um den Umfang des Kolbens eine strömungsblockierende Abdichtung hergestellt ist. Das Ventilelement 44 sorgt also dafür, daß diese Strömung von dem Rückschlagdämpferventil 46 gedrosselt und gesteuert wird. Bei dem Ausführungsbeisiel kommt ein Strömungsweg von der oberen Kammer 38 zur unteren Kammer 36 durch einen radialen Durchlaß 76 zustande, der sich vom Aussenumfang des Kolbens zu dessen oberer Gewindebohrung nach innen erstreckt. Die Gewindebohrung steht auch noch mit einer Bohrung 78 in Verbindung, deren Achse gegen die Wachse des Kolbens 66 radial nach außen versetzt ist. Das untere Ende der Bohrung 78 ist bei 80 eingesenkt, so daß ein nach unten gerichteter ringförmiger Sitz 82 gebildet ist, gegen den sich das Ventilelement 46 zur Rückschlagdämpfung anlegt.
  • Auch hier kann der Ventilsitz entsprechend der üblichen Praxis mit Nuten versehen sein, doch sind in dem gezeigten Beispiel keine Nuten vorhanden. Das Ventilelement 46 hat die Form einer kompakten Scheibe, deren Umfang mit Abflachungen versehen ist, um eine Strömung zu gestatten. Zweekmäßigerweise wird das Ventilelement von einer Schraubenfeder 84 federnd gegen den Ventilsitz 82 gepreßt. Das obere Ende der Feder liegt am Ventilelement an und das untere Ende stützt sich an einer Unterlagscheibe 86 ab, die in dem unteren Ende der Einsenkung 80 geeignet befestigt ist0 Die Dichtung 26 kann von irgendeiner geeigneten Konstruktion sein, etwa wie sie auch in herkömmlichen Stoßdämpfern verwendet wird. Bei dem in Fig.2 gezeigten Beispiel weist die Dichtung einen ringförmigen Stöpsel 88 auf, der vorzugßweise aus einem porösen Material, etwa aus gesintertem Metall, besteht. Der ringförmige Stöpsel 88 hat einen inneren Ringteil, der in das obere Ende des oberen Rohrteils 16 eingeführt und darin befestigt ist. Der Innenumfang des inneren Ringteils des Stöpsels sitzt verßchieblich auf dem Außenuifang der Kolbenstange 28 und ist an seiner Oberseite mit einer Ringnut 90 versehen, in die ein Dichtring 92 eingelegt ist.
  • Die Ringnut ist gegen eine Beilagaoheibe 94 abgedichtet, die in einer Ringnut an der Oberseite des Stöpsels 88 eingelegt ist. Über der Beilagscheibe 94 ist eine ringförmige Wischerdichtung 96 angebracht, deren äußerer, konischer Umfang an einem ringförmigen Kappenteil 98 anliegt-. Der ringförmige Kappenteil weist einen radial nach außen stehenden Flansch auf, der auf der Oberseite des Stöpsels aufliegt und über den das- obere Ende des äußeren Rohres 24 umgebogen ist, wie dies in der Praxis üblich ist. Mit ihrem unteren äußeren konischen Rand liegt die ringförmige Wischerdichtung 96 auf einer Sicherungsscheibe 100 auf, die von einer Bellville Pederscheibe 102, die auf der Beilagscheibe 94 aufsitzt, gegen die Wischerdichtung gedrückt wird.
  • Am Außenumfang der Beilagscheibe 94 und am angrenzenden Teil des Stöpsels 88 ist ein Rücklaufkanal 104 ausgebildet, durch den hydraulisches Fluid auf der Außenseite der Kolbenstange, das durch die Dichtung 92 gelangt ist und von der Wischerdichtung 96 verdrängt worden ist, in die Reservoirkammer 40 zurückströmen kann. Um in der Reservoirkåmmer eine Mischung von Luft mit dem hydraulischen Fluid möglichst zu vermeiden, ist in der Kammer 40 ein schraubenförmiges Leitblech 106 üblicher Konstruktion vorgesehen.
  • Nach der Lehre der Erfindung ist die Einrichtung 10 mit einer lastaufnehmenden Fluidfederkammer 108 versehen, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im Inneren des- Rohres 28 ausgebildet ist, das die Kolbenstange darstellt. In dem Beispiel ist die Federkammer mit dem gleichen hydraulischen Fluid gefüllt, das auch in den'Dämprerkammern verwendet wird. Das Volumen der lastaufnehmenden Fluidfederkammer 108 wird durch die Relativbewegungen zwischen den Teleskoprohren beim Zusammenschieben und Ausziehen mit Hilfe eines Verdrängerelementes 110 verkleinert bzw. vergrößer-t;, das an dem unteren Rohrteil gehaltert ist. In dem zweckmäßigen Ausfüh-> rungsbeispiel, das den Fig. zugrundeliegt, hat das Verdrängerelement 110 die Form eines langen hohlen Rohres, dessen unteres Ende in Längsrichtung an dem Grundkörper 52 derart fixiert ist, daß keine Biegebeanspruchungen auf das Verdrängerelement 110 übertragen werden. Diese Befestigung hat die Form eines rohrförmigen Anschlußstüokes 112, das in das untere Ende des Verdrängerelementes 110 eingeschraubt ist.
  • Das untere Ende des rohrförmigen Anschlußstüokes liegt an der nach oben gerichteten Mittenfläche der Abschlußkappe 20 an und ist mit radialen Schlitzen 114 versehen, die dazu dienen, die Reservoirkammer 40 mit dem Inneren des Anschlußstückes zu verbinden. Das Ansohlußstück tritt durch die Mittenöffnung in der Scheibe 58 und durch eine nach oben zu sich verengende Mittenöffnung im Grundkörper 52. Das untere Ende des Anschluß stückes ist von einer Beliville Federscheibe 116 in federnder Anlage an der Abschlußkappe 20 gehalten. Der obere äußere Rand der Federscheibe hat Kontakt mit der Soheibe 58 und der untere innere Rand mit einem Sprengring 118, der in einer äußeren Umfangsnut am unteren Teil des rohrförmigen Anschlußstückes 112 liegt. Am oberen Ende des rohrförmigen Anschlußstückes 112 ist ein Dichtring 120 mit dem Innenumfang des Verdrängerelementes 110 in Kontakt, der einen ringförmigen Ventilsitz für ein Einlaß-Rückschlagventil 122 bildet, das in dem Verdrängerelement 110 mittels eines üblichen Sicherungsringes o.dgl. gegeaklne übertriebene Bewegung nach oben gesichert ist.
  • Das rohrförmige Element 110 dient nicht nur als Verdrängerelement, eondern auch als ein Pumpenelement des Niveaureguliersysteme. Zu diesemfZweck erstreckt sich das rohrförmige Element 110 durch eine Mittenöffnung in dem Kolben 66 und eine Dichtung 124 aus einem geeigneten Dichtungsiaterial, die sich dichtend gegen die zylindrische Außenfläche des rohrförmigen Elementes 110 anlegt, liegt zwisohen dem Kolben 66 und dem Stöpsel 70. Die Dichtung 124 wird von einem Sicherungselement 125 in ihrer wirksamen Stellung gehalten, das in dem unteren Mittelteil des Stöpsels fixiert ist und hat in ihrem oberen Teil eine Schutzscheibe gegen Herauspressen.
  • An dem oberen Ende des rohrförmigen Elementes 110- ist ein als Pumpendichtung und Rückschlagventil dienendes Element 126 gehaltert. Wie am besten aus Fig02 ersichtlich, weist das Element 126, das vorzugsweise aus einem geeigneten diohtenden Material geformt ist-, etwa aus Polyurethan o.dgl., eine Ventilbuchse auf, die über das obere Ende des rohrförmigen Elementes 110 geschoben und an ihrem unteren Ende daran fixiert ist. Dies kann mit einem geeigneten Mittel geschehen, etwa mit einem Riffeiring 127, der sich gegen das untere Ende der Ventilbuchse anlegt und diese in einer passenden ringförmigen Einsenkung am Umfang des rohrförmigen Elementes 110 hält. Zu dem Element 126 gehört auch noch ein Dichtungsringteil, der sich vom oberen Ende der Ventilbuchse nach innen erstreckt und von dem Ende des rohrförmigen Elementes 110 mit Hilfe einer Schutzscheibe 128 gegen ein Herauspressenin einem Abstand gehalten wird. Der Dichtung ringteil des Elementes 126 und die zugehörige Schutzscheibe 128 haben einen dichtenden gleitenden Kontakt mit dem.Außenumfang eines Pumpenelementes in Form einer Pumpenstange 130, die mit dem rohrförmigen Element 11.0 zusammenwirkt. Das obere Ende der Pumpenstange ist in dem Kappenteil 30 mittels einer Kugellagerung 131 befestigt, die in Längsrichtung die beiden Teile gegeneinander fixiert, jedoch eine begrenzte Verschwenkung gegeneinander gestattet. Die Pumpenstange 130 ragt durch den Dichtungsringteil des Elementes 126 und durch die Schutzscheibe 128 in das rohrförmige Element 110 hinein, wobei der Innenraum zwischen dem Einlaß-Rückschlagventil 122 und der Schutzscheibe 128 eine Pumpenkammer 152 bildet, deren Volumen bei der Relativbewegung des Teleskoprohres beim Zusammenschieben und Ausziehen sich verkleinert bzw.
  • vergrößert0 Die Pumpenstange 130 hat fast auf ihrer ganzen Länge einen konstanten Außendurchmesser; nur an ihrem unteren Ende hat sie ein verhältnismäßig kurzes Stück 134 mit einem kleineren Außendurchmesser. Aufgabe dieses schmäleren Stückes 134 ist es, sicherzustellen, daß die Pumpenkammer 132 anfänglioh mit hydraulischem Fluid aufgefüllt werden kann unter Ausschluß von Luft. Wenn die Einrichtung so weit wie möglioh auegezogen iat, liegt dae echmälere Stück 134 innerhalb des als Pumpendichtung und Rückschlagyentil dienenden Elementes 126 und der Schutzscheibe 128, so daß etwa in die Pumpenkammer gelangte Luft entfernt werden kann, die sonst dort eingeschlossen bliebe.
  • Beim Rückhub der Einrichtung läuft die Pumpenstange 130 aus der Pumpenkammer 132 heraus und vergrößert damit deren Volumen. Das hydraulische Fluid zum Auffüllen des zunehmenden Volumens kommt von der Reservoirkammer 40 durch da. Ansohlußstück 112 und vorbei am Einlaß-Rückschlagventil 122.
  • Während des Kompressionshubes läuft die Pumpenstange 130 in die Pumpenkammer 132 hinein und verkleinert deren Volumen, so daß die darin befindliche hydraulische Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird. Das unter Druck stehende Fluid wird durch radiale Auslässe 136, die in der Ventilbuchse des Elementes 126 etwas oberhalb des Riffelringea 127 ausgebildet sind, in die belastungsaufnehmende Fluidfederkammer 108 eingeleitext. Wie ersichtlich, ist in dem benaohbarten Umfang des rohrförmigen Elementes 110 eine Ringnut 138 ausgebildet, die eine Strömung von hydraulischem Fluid durch die Auslässe 136 erleichtert. Zu beachten ist, daß das hydraulische Fluid aus der Pumpenkammer 132 zunächst in Achsrichtung aus dem Ende des rohrförmigen Elementes 110 austritt, dann radialwärts zwischen der Schutzsoheibe 128 und dem Ende des rohrförmigen Elementes 110 nach außen strömt -und schließlich in Achsrichtung zwischen der Außenfläche des rohrförmigen Elementes 110 und der Innenfläche des Ventilbuchsentejls des Elementes 126 weiterströmt, bis es die Ringnut 138 erreicht. Der Ventilbuohsenteil des Elementes 126 arbeitet also als ein wirksames Rückschlagventil, das eine Strömung von hydraulischer Flüssigkeit in der umgekehrten Richtung von der Fluidfederkammer 108 in die Pumpenkammer 132 sperrt.
  • Das rohrförmige Element 11-0 hat nicht nur die Aufgabe, die Pumpenkammer des Pumpenmechanismus zu bilden, der zum Einführen von Druckfluid in die Fluidfederkammer 108 dient, sondern weist außerdem ein Pumpenelement in der Form einer ringförmigen Dichtung 142 auf, die in einer äußeren Nut an dem rohrförmigen Element 110 unterhalb des Riffelringes 127 angebracht ist und einen Bestandteil des Pumpenmechanismus zum Verdrängen von hydraulischer Flüssigkeit aus der Fluidfederkammer bildet. Die Außenfläche des Pumpenelementes 142 arbeitet mit einem Pumpenrohr 144 zusammen, dessen unteres Ende in einer Mittenöffnung des Stößels 70 fixiert ist und dessen oberes Ende in einem knappen Abstand unter dem Kappenteil 30 liegt. Im unteren Teil hat das Pumpenrohr 144 einen solchen Innendurchmesser; daß es im Gleitsitz an der Dichtung 142 anliegt; im oberen Teil ist der Innendurohmesser des Pumpenrohres größer. Der obere und der untere Teil sind miteinander durch einen bei 146 angedeuteten mittleren konischen Teil verbunden. Der-untere wirksame Teil des Pumpenrohres 144 hat eine solche Länge, daß das Pumpenelement 142 mit dem konischen Teil 146 in Kontakt ist, wenn die Teleskoprohre eine gewünschte Mittelstellung einnehmen, in der die gefederte Masse des Fahrzeugsxgehalten werden soll (bei spielsweise eine 5-5 Position).
  • In diesem Fall kommt es offensichtlich zu keinem Zusammenwirken und also zu keiner Pumpaktion, wenn sich die Ueleokoprohre über die Mittelstellung in Richtung des Zusammenschiebens, d.i0 des Kompressionshubes bewegen. Dagegen wirkt das Pumpenelement 142 mit dem Pumpenrohr 144 zusammen, wenn sich die Teleskoprohre aus der Mittelstellung in Auseiiehrichtung, d.i. im Rückhub bewegen0 Gemäß der Erfindung ist ein vom Ladedruck gesteuerter Ventilmechanismus vorgesehen, der insgesamt mit 148 bezeichnet ist und den Pumpvorgang ermöglicht. Während des Zusammenwirkens des Pumpenelementes 142 mit dem Pumpenrohr 144 ist eine langgestreckte Ringkammer 150 gebildet, die von dem Innenumfang des Pumpenrohres, dem Außenumfang des rohrförmigen Elementes 110, dem Pumpenelement 142, der ringförmigen Dichtung 124 und dem Ventilmechanismus 148 begrenzt ist.
  • Der Ventilmechanismus 148 weist ein Ventilelement 152 von rohrförmiger Gestalt auf, das in einem in Längsrichtungsioh erstreckenden durchgehenden Kanal 154 in dem Stöpsel 70 auasermittig angeordnet ist. Das Ventilelement 152 weisteinen oberen Kolbenteil auf mit einem Dichtring 156, der in einer Ringnut am Außenumfang des oberen Teils des Kanal 154 liegt.
  • In dem unteren Ende des Ventilelementes 152 ist eine Ventilkugel 158 festgelegt, die das Ventilelement verechließt und mit einem Ventilsitz 160 zusammenwirkt. Der Ventilsitzteil 160 hat in'dem gezeigten Beispiel die Form eines Einsatzes, der in einem verschmälerten Teil des Kanals 154 angebracht und von einem engen Durchlaß durchzogen iet,der einen Auslaß aus der Pumpenkammer 150 darstellt,weloher geöffnet und geschlossen wird, wenn die Ventilkugel auf dem Ventilsitz aufsitzt bzw. davon abhebt. Vorzugsweiseist das Ventilelement 152 federnd in eine solche Richtung vorbelaetet, daß die Ventilkuegel 158 auf dem Ventilsits 160 aufsitzt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Die Federkraft wird von einer Schraubenfeder 162 aufgebraoht,die in dem oberen Ende des Kanals 154 montiert ist und mit ihrem unteren Ende an dem Ventilelement 152 und mit ihrem oberen Ende an einem mittigen Flansch anliegt, der an einem rohrförmigen Einsatz 164 geformt ist, welcher in dem oberen Ende des Kanals 154 in geeigneter Weise festgelegt ist.
  • Das Ventilelement 152'sieht auch noch einen Einlaß für die Pumpenkammer vor, der in der Darstellung die Form mehrerer radialer Durchlässe hat, die in dem Mittelteil des Ventilelement es unter dessen oberem Kolbenteil angeordnet sind0 Dieser Einlaß wird von einem Rückschlagventil gesteuert, das gemäß der Darstellung die Form eines Dichtungsringes 166 aus einem elastisohem Material hat, der auf der Außenfläche des Ventilelementes 152 in einer den Einlaß versperrenden Lage angebracht ist.
  • Wie man sieht, wirkt auf die Oberseite des Ventilelementes 152 ständig der Ladedruck des in der Pluidfederkammer 108 enthaltenen hydraulischen Fluids. Der gedrosselte Auslaß in dem Ventilsitzteil 160 hat einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt im Vergleich zu der nach oben gekehrte Fläche des Ventilelementes 152, so daß nur eine leicht Drucksteigerung über den Ladedruck des hydraulischen Fluids in der Pumpenkammer 150, der auf das Ventilelement 152 nach oben wirkt, notwendig ist, um die vereinigte Kraft des Ladedruckes und des verhältnismäßig leichten Druckes der Feder 162 zu überwinden. Auf diese Weise wird das hydraulische Fluid, das durch den Auslaß in dem Ventilsitzteil 160 ausgestoßen wird, auf einem Wert gehalten, der stets etwas grösser ist als der Ladedruck. Ein solcher Ausstoß tritt während des Rückhubes der Einrichtung über die Mittelstellung hinaus auf, wenn sich das Pumpenelement 142 in dem Pumpenrohr 144 nach unten bewegt und das Volumen in der Pumpenkammer 150 abnimmt. Während des Kompressionshubes über die Mittelstellung hinaus bewegt sich das Pumpenelement 142 nach oben und vergrößert das Volumen der Pumpenkammer 150, so daß sich der Druck des Fluids in der Kammer reduziert0 Dies bewirkt, daß sich das Ventilelement 152 nach unten in eine Lage bec wegt, in der die Ventilkugel 158 den Auslaß in dem Ventilsitzteil 160 unter der vereinigten Wirkung des Ladedruokes und des Druckes der Feder 162 verschließt. Wenn bei dieser Bewegung der Druck in der Pumpenkammer auf einen Wert unter dem Ladedruck abgefallen ist, findet eine Strömung des Fluids durch das als Dichtring ausgebildete Rückschlagventil 166 statt, mit der die Pumpenkammer 150 wieder gefüllt wird.
  • Zweckmäßigerweise ist die Einrichtung 10 mit einem Druckentlastungsventil versehen, das insgesamt mit 168 bezeichnet ist. Es hat die Aufgabe, den Maximaldruck zu begrenzen, der in der Fluidfederkammer 108 erzeugt werden kann. Das Druckentlastungsventil 168 stellt einen Sicherheitsfaktor dar und ist im Normalbetrieb der Einrichtung unwirksam. Das Ventil kann von geeigneter Konstruktion sein. In dem gezeigten Ausfuhrungsbeispiel ist das Druckentlastungsventil in dem Stöpsel 70 der Kolbenanordnung 34 angebracht. Hierzu ist der Stöpsel mit einer zu seiner Achse versetzten Längsbohrung 170 versehen. In dem oberen Ende der Längsbohrung 170 ist ein rohrförmiges Ventilelement 172 angebracht, dessen unteres Ende einen Ventilsitz für eine Ventilkugel 174 bildet. Die Ventilkugel 174 wird mit irgendeinem geeigneten Mittel federnd gegen den Ventilsitz gedruckt, um abgehoben zu werden, wenn in der Fluidfederkammer 108 ein bestimmter Maximaldruck erreicht wird. Ein solches Mittel kann eine Sohraubenfeder 176 sein, die in der Längsbohrung 170 liegt und mit ihrem oberen Ende über eine Zwischenlagseheibe mit der Ventilkugel 174 verbunden ist, während ihr unteres Ende an dem Stöpsel mit Hilfe einer gelochten Scheibe 178 verankert ist, die im unteren Ende der Längsbohrung fixiert ist.
  • Um die Einrichtung im Betrieb zu schützen, ist über das obere rohrförmige Teil eine äußere Staubschutzkappe 182 gestülpt, die das äußere Rohr 24 des unteren rohrförmigen Teils bündig umschließt. Das obere Ende der Staubsohutzkappe ist nach innen gebogen und am Umfang des Kappenteils in geeigneter Weise befestigt, etwa mit Hilfe eines Sprengringes 184 o.dgl..
  • Betriebsweise Die erfindungsgemäße Einrichtung wird in üblicher Weise zusammengebaut und mit einer Menge einer üblichen hydraulischen Flüssigkeit gefüllt, so daß diese Vorgänge nicht eigens beschrieben werden müssen. Die zusammengebaute Einrichtung mit einer Füllung mit hydraulischem Fluid ist zwischen die gefederte und ungefederte Masse eines Fahrzeugs, das eine herkömmliche Aufhängung hat, anstelle des üblichen Stoßdämpfers des Aufhängesystems einfügbar. Es werden somit zwei solche Einrichtungen normalerweise anstelle der beiden hinteren Stoßdämpfer des Fahrzeugs eingebaute Die Funktion der Einrichtung 10 und ihre'Vorzüge im Betrieb werden am besten verständlich, wenn man die Federungsfunktion, die Dämpfungsfunktion und die Nivellierungsfunktion gesondert betrachtet.
  • Was die Federung betrifft, so liefert die erfindungsgemäße Einrichtung eine Federungsfunktion durch die Kompression des hydraulischen Fluids in der lastaufnehmenden Fluidfederkammer 108 aufgrund der Veränderung des Kammervolumens durch das Verdrängerelement 1100 Diese Anordnung ist deshalb vorteilhaft, weil eine hohe Federenergie innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Raumes verfügbar ist und RaumeinsparunZ gen in einer Hilfseinrichtung besonders wichtig sind. Damit eine Hilfseinrichtung für möglichst viele existierende Aufhängesysteme verwendbar ist, darf die Hilfseinrichtung im allgemeinen etwa 7,5 cm (3 Zoll) im Durchmesser nicht überschreiten und muß einen Hub von annähernd 25 cm (10 Zoll) liefern, wobei die tote Länge nicht mehr als etwa 7§5 cm (3 Zoll) betragen soll. Die Betriebsbedingungen einer Hilfseinrichtung setzen weitere Einschränkungen bezüglich des Bereiches der zusätzlichen statischen' Belastung am Fahrzeug, die von der Einrichtung bewältigt werden kann. Um diese Betriebsbedingungen zu erfüllen, beträgt der Bereich der zusätzlichen statischen Belastung von 0 bis etwa 500 Pfund pro Einrichtung.
  • Berucksichtigt man diese Betriebsanforderungen zusammen mit den Größenvorschriften, so verbietet sich die Verwendung von Luft als Fluidfedermedium, die in früheren Vorschlägen der Patentliteratur vorgeschlagen wurde. Der Betrag der Volumenänderung in der Fluidfederkammer, der notwendig ist, um den vollen Belastungsbereioh zu erreichen, macht eß notwendig, daß die lastaufnehmende Federkammer ein Volumen und ein Verdrängerelement mit ausreichender Hubfläche hat, die einfach die Grö ßenbe s ohrankungen überschreitet. Das größtmögliche Volumen mit Luft als Fluidfedermedium fällt auf das latfreie Ende des Belastungsbereiches. Um diesen belastungsfreien Zustand und damit die Fähigkeit eines unbelesteten Druckes zu erreichen, wenn die Luft'eine Grenifläche mit dem hydraulischen Fluid hat, muß ein zu großes Volumen vorgesehen werden. Wenn die Luft in der lastaufnehmenden Fluidfederkammer gegen das darin befindliche hydraulische Fluid abgedichtet ist, existiert die gleiche Situation, weil das Element, das die Luft einschließt, voll ausfahren muß, während es mit dem hydraulischen Fluid in Kontakt steht, bis die Luft Atmosphärendruck erreicht. Es besteht die Ndgliehkeit, daß Luft innerhalb der Raumanforderungen verwendet werden kann, wenn Mittel vorgesehen werden, um die Expansion des luftdichtenden Elementes zu beschränken, wenn die Luft einen vorgegebenen niedrigen Druck erreicht, der merklich über dem Atmosphärendruck liegt. Anordnungen solcher Art sind zwar möglich und kommen für die Erfindung in Frage, sind Jedoch nicht vorzuziehen, weil Betriebeprobleme auftreten, zu denen die Schwierigkeit des Abdichtens der Luft unter den sehr hohen Drucken gehört, die am oberen Ende des Belastungsbereiches vorgesehen werden0 Eine diesbezügliche Nöglichkeit besteht z.B. darin, in der Kammer 108 eine ringförmige Luftkammer vorzusehen, die von der I,nneflfläche der Kolbenstange und einer Hülse begrenzt wird, die aus einem Material mit hoher Elastizität besteht, z0B. aus Kupfer o.dgl. Obwohl also eine Flüssigkeitsfederung vorzuziehen ist, umfaßt die Erfindung auch eine kombinierte Flüssigkeits-und Buft-Pederanordnung der oben beschriebenen Art, die sich von den bisher vorgeschl;agenen hydropneumatischen Einriohtungen grundlegend unterscheidet. Mehrere bisher vorgeschlagene Einrichtungen ziehen ein hydraulisches Fluid als einziges Federmedium in Betracht. Die Art und Weise, wie gemäß der vorliegenden Erfindung die Federwirkung erzielt wird, stellt eine wesentliche Verbesserung gegenüber diesen bekannten Anordnungen dar, von denen Beispiele in den nachfol-' gend aufgezählten US-Patenten enthalten sind: Ord, 2 987 310 vom 6.601961; Lush u.aO, 3 074 708 vom 221.1963; Bittel, 3 076 643 vom 5.2.1963; Jewell u.a., 3 480 269 vom 25.11.1969.
  • Bei allen diesen bekannten Anordnungen ist das Verdrängerelement für die Kammer der Ylüssigkeitsfederung die Kolbenstange der Einrichtung. Wenn die Kolbenstange als Verdrängerelement verwendet wird, beschränken die Anforderungen an die Festigkeit die kleinstmögliche Hubfläche, die von dem Verdrängerelement gebildet werden kanno Dabei ist zu beachten, daß die für die Haltbarkeit der Kolbenstange erforderliche Festigkeit weniger von den Kompressionskräften als vielmehr von den Dreh- oder Biegekräften -diktiert wird. Herkömmliche Stoßdämpfer sind zwischen der gefederten und der ungefederten Masse des Fahrzeugs in einer schiefen Lage zur Vertikalen montiert, die manchmal in der Technik als sea-leg (etwa Seemannsgang) bezeichnet wird0 Diese Befestigungsart bringt eine Schwenkbewegungskomponente herein, die wiederum Zentrifugalkräfte einführt, welZ che auf die Einrichtung Biegemomente übertragen. Infolge des zusätzlichen Gewichtes derartiger Einrichtungen werden diese Zentrifugalkräfte zu einem begrenzenden Faktor, derin gebräuchlichen Stoßdämpfern nicht vorhanden ist. Demsufolge muß die Kolbenstange einen Durchmesser haben, der grdsser ist als der Durchmesser der üblichen Stoßdämpfer. Mit einem solchen vorgegebenen Minimum für den Durchmesser der Kolbenstange und mit der Funktionsweiset daß die Kolbenstangenfläche die Verdrängung bestimmt, wird es notwendig, das Volumen der lastaufnehmenden Federkammer zu vergrößern, wenn man hydraulische Fluide mit verhältnismäßig hohem Elastizitätsmodul verwendet (etwa die gebräuchlichen hydraulischen Fluide), so daß der zulässige Raumbedarf als'Hilfseinrichtung überschrittenwird0 Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung iet das Verdrkgerelew ment von der Kolbenstange getrennt. Die Kolbenstange der vorliegenden Konstruktion kann ziemlich groß gemacht werden und eine solche Größe ist tatsächlich für den Betrieb erwiinßchtO Außerdem kann die Kolbenstange eine verhältnismäßig große Wandstärke haben. Die Kolbenstange und die von ihr mitgeführte Kolbenanordnung, der Zylinder, in dem der Kolben sich hin-und herbewegt, und die Dichtung 26, die auf der Kolbenstange gleitend anliegt, dienen dazu, den während des Betriebs auf die Einrichtung einwirkenden Biegekräften Widerstand zu leisten. Die Größe dieser Bestandteile, die von den Feetigkeitseigenschaften diktiert wird, ist unabhängig von den Anforderungen der Verdrängung, die von einem eigenen Element geliefert wirdo Das Verdrängerelement braucht lediglich eine Säulenfestigkeit zu haben; es ist auch tatsäahlich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart in der Einrichtung montiert, daß keine Biegekräfte darauf übertragen werden könw nen. Durch dieses gesonderte Verdrängerelement kann die Verdrängung und die Hubfläche klein gehalten werden, sa daß man im Größenbereich für eine Hilfseinrichtung eine Fluid aigkeitsfederung mit üblichen hydraulischen Pluiden erzielen kann und man keine speziellen Fluide mit niedrigerem Elastizitätsmodul verwenden muß oder Anordnungen mit 1Gufttaschen der oben beschriebenen Art vorsehen muß. Bei dem gezeigten Beispiel ist das Verdrängerelement bezüglich der Kolbenstange teleskopartig angeordnet; jedoch können im Rahmen der Erfindung auch ein gesondertes Verdrängerelement oder Verdrängerelemente in Längsrichtung in gleicher Erstreckung mit der Kolbenstange angeordnet sein, die einen kleineren Durchmesser oder Querschnitt haben als die Kolbenstange.
  • Die Verwendung einer Flüssigkeitsfederung mit einer verhältnismäßig kleinen Verdrängung und Hubfläche hat auch noch Vorsüge bezüglich des belastungsfreien Zastandes einer Hilfseinrichtung. Hierzu muß man die unterschiedlichen Bedingungen einer Niveauregulierungseinrichtung für den Zustand minimaler Belastung und einer Hauptaùfhängevorrichtung im Zustand der minimalen Belastung kennen. Wenn die Einrichtung als Hauptaufhängung verwendet wird, trägt sie ihren proportionalen Anteil des Belastungsminimums und die Lage, bei der derHiveawausgleich stattfindet, kann bei der günstigsten Höhe gewählt werden, also beispielsweise bei der 5-5 Position. Da die Einrichtung die einzige Federkraft unter Minimallast liefern muß, hat die lastaufnehmende Federkammer einen Ladedruck, wenn die Einrichtung auf einer gewtinschten Höhe gehalten wird, und sogar bei vollem Auszug sinkt der Druck nicht unter den Atmosphärendruck abo Wenn dagegen die Einrichtung als Hilfseinrichtung verwendet wird, liefern die Federn der üblichenAufhängung die Federkraft zum Abstützen der Minimallast in einer bestimmten Position, die üblicherweise iiber der günstigsten Mittel stellung liegt, beispielsweise bei einer 64 Position. Wenn also eine Hilfseinrichtung unter Minimallast eine Federkraft liefern soll, muß die Einrichtung die Abstützung eines Teils der Last auf sich nehmen und dies kann nur dadurch geschehen, daß die gefederte Masse bei einer höheren Position gehalten wird als mit der üblichen Federung, also etwa bei einer 6,57 - 3,25 Position. Diese Stellung wäre also dann'die Position, auf die sich die Einrichtung selbsttätig einstellt, wenn zusätzliche statische Belastungen hinzukommen. Eine Einrichtung mit diesem Betriebsverhalten würde in sich die Mängel der Schraubenfeder- undLuftfeder-Hilfseinrichtungen bei Minimallast über den ganzen Belastungsbereich enthalten und lediglich den Vorteil haben, daß die mit dem Einleiten und Auslassen von Luft zur Luftkammer verbundene Unbequemlichkeit wegfällt. Selbstverständlich wird es von manohen bereits als ein erwünschtes Resultat angesehen, daß das Hinterende eines Fahrzeugs auf einem verhältnismäßig hohen Betriebsniveau gehalten wird. Wo dies Jedoch nicht erwünscht ist, muß eine Hilfseinrichtung die Fähigkeit haben, unter lastfreien Bedingungen zu arbeiten.
  • Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Stellung, bei der die selbsttätige Niveauregelung erfolgt, auf den gUnstigen Wert von 5-5 gelegt. Da die meisten gebräuohliohen Aufhängungen bei Minimallast in einer Stellung über diesem Wert gehalten werden, beginnt die Hilfseinrichtung erst, einen Teil der Last zu übernehmen, wenn eine ausreichende statische Beladung dazugegeben wird, um das gebräuchliche System auf die 5-5 Position zu strecken. In diesem sehr kleinen Anteil des Geeamtberefohes trägt die erfindungsgemilßeEinrichtung keine Last bei statischer Einstellung. Ein belastungsfreier Zustand in der lastaufnehmenden Pederkamier bedeutet hauptsächlich, daß der Druck in der Ka mer nicht über dem Atmosphärendruck liegt. Die erfindungageiäße VorZ richtung arbeitet Jedoch, wie noch genauer erklärt wird, vorzugsweise mit negativen Druckern in der Federkammer. Der in Frage kommende Bereich negativer Druoke überschreitet Jedoch den Dampfdruck der Flüssigkeit nicht0 Ubersetst man solche begrenzten negativen Drucke in negative Federkräfte, die in der Einrichtung erzeugt werden, so liegen diese meistens bei etwa 6,8 kg (15 engl. Pfund) und können daher in der Praxis, was die Federfunktionanbelangt, vernachlässigt werden0 Was die Dämpfungseigenschaften anlangt, so hat die Charakteristik für den lastfreien Zustand, der zu negativen Drucken in der Federkammer führt, wenn die Einrichtung als Hilfseinrichtung verwendet wirkt, einen kritischen Einfluß auf das Dämpfungsverhalten. Die Dämpfung wird bei den bisher vorgeschlagenen Einrichtungen, einschließlich allen bekannten Einrichtungen mit Flüssigkeitsfederung, durch Strömungsregler in der lastaufnehmenden Federkammer erzielt. Dabei erfolgt die Strömung durch das Dämpfungsventil mindestens während eines Hubes, des Xompressionshubes oder des Rtakhubes,durch den Druck des Fluids, so daß, wenn im lastfreien Zustand der Druck des hydraulischen Fluids auf Atmosphärendruck oder darunter absinkt, die Dämpfungswirkung während dieses Hubes einfach verlorengeht. Der Verlust der Dämpfungsfunktionkann ein ernster Nachteil sein, auch wenn er nur in einem kleinen Anteil des gesamten Arbeitsbereiches vorhanden ist, bes.onders weil der Zustand der Minimallast sehr häufig anzutreffen ist. Das Problem wird -noch verstärkt, wenndie Heinrich~ tung eine Hilfseinrichtung ist, die die Dämpfungsfunktion des gebräuchlichen Stoßdämpfers ersetzen muß0 Die Erfindung vermeidet diese Mängel, indem sie die Dämpfungsfunktion von der lastaufnehmenden Federkammer trennt.
  • Bei der vorliegenden Einrichtung wird die Dämpfungsfunktion unabhängig von dem Druck in der lastaufnehmenden Federkammer ersielttund selbst wenn in dieser Kammer das hydraulische Fluid ausfallen sollte, würde die Einrichtung weiter noch die Dämpfungliefern, die durch das Herausnehmen des gebräuchlichen Stoßdämpfers wegfällt. Die Aufbietung einer positiven Dämpfungsfunktionsowohl im Kompressionshub wie auch im Rückhub und unabhängig von dem Druck in der lastaufnehmenden Federkammer ist ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung0 Vorzugsweise wird dieses charakteristische Verhalten dadurch erzielt, daß man die Dämpfungsfunktion unabhängig von der Federkammer erzeugt; Jedoch ist in der Erfindung miteingeschlossen, dieses wichtige Charakteristikum ohne eine solche Trennung zu erreichen, indem man die Dämpfung durch einen zwangsweise gesteuerten, gedrosselten Fluid fluß erzeugt, der in starren, teleskopartig angeordneten Wänden eingeschlossen ist, so daß er nicht vom Druck des Fluids abhängt.
  • Die Vorteile der Niveauregulierung gemäß der Erfindung sind sowohl auf Hilfseirwrichtungen als auch auf Hauptaufhängesysteme anwendbar. Diese Vorteile können in gleicher Weise bei Einrichtungen erzielt werden, in denen die Federung durch eine Flüssigkeit allein bewirkt wird, und auch in Einrichtungen, die mit einer Kombination von Flüssigkeit und Luft arbeiten, wie dies übliche Praxis ist. Die Niveauregulierung der erfindungsgemäßen Einrichtung bietet zwei besonders erstrebenswerte Vorzüge0 Erstens vermeidet das System abrupte Änderungen der Federkraft beim Durchgang der Einrichtung durch die Mittelstellung sowohl im Kompressionshub als auch im Rückhub. Zweitens arbeitet das Niveaureuli.r"' system mit einer zwangs läufigen Verdrängung von hydraulischem Fluid aus der lastaufnehmenden Federkammer und auch mit einer zwangsläufigen Verdrängung von hydraulisohem Fluid in die Federkammer. Sowohl die Einleitung als auch der Aus" stoß von hydraulischem Fluid wird genau gesteuert, wobei die den Ablaß systemen eigenen Mängel beseitigt sind und die Pendelschwingungseigenschaften der Einrichtung im Vergleich zu den Fluid systemen mit eingebauten Verögerungsmechanismen minimal sind.
  • Diese Ergebnisse werden dadurch erreicht, daß ein Hochpumpmechanismus vorgesehen ist, desrsn Preßhub praktisch engt" weder mit dem Kompressionshub od-er mit dem Rückhub oder mit beiden der Einrichtung zusammenstimmt. In dem kusführungsz beispiel findet der Preßhub des Hochpumpmechanismus während des Kompressionshubes der Einrichtung statt. Da das hydraulische Fluid in der Pumpenkammer 32 des Hochpumpmechanismus während des Preßhubes in die Federkammer gedrückt wird, ist der Druck in der Pumpenkammer gleich dem Ladedruck und die Pumpenelemente verstärken also die Federkraft, die von dem Verdrängerelement und der lastaufnehmenden Federkammer erzeugt wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt das in der Pumpenkammer 132 unter Ladedruck stehende hydraulische Fluid während des Kompressionshubes auf die von der Pumpenstange 130 gebildete Hubfläche, nämlich auf: die Querschnittsfläche der Pumpenstange ein; während des Rückhubes Jedoch, wenn der Druck in der Pumpenkammer sich auf den Druck der Versorgungskammer oder den AtmosphärenZ d-ru-ck einstellt, ist die verstärkte Federkraft nicht mehr auf die Hubfläche der'Pumpenstange wirksame Man sieht Je doch, daß diese Änderung der Hubkraft infolge der Änderung des Druckes in der'Pumpenkammer während der Richtungsänderung der Teleskopbewegung der Einrichtung stattfindet; demzufolge wird die plötzliche Änderung der Hubkraft von den Fahrzeug.
  • benützern nicht so leicht wahrgenommen. Ein Hochpumpmechanismus, der nur während-der zasammenschiebenden Bewegung der Einrichtung über die Mittelstellung hinaus tätig wird, wie dies in vielen bisher vorgeschlagenen Vorrichtungen der Fall ist, muß notwendigerweise zu einer abrupten Änderung der Federkraft führen, wenn sich die Einrichtung durch die Mittel stellung bewegt, und iwar entweder im Kompressionshub oder im Rückhub oder vielleicht sogar bei beiden0 Wenn diese Äns derung der Federkraft vom Pahrzeugbentitzer bemwerkt werden kann, stellt sie ein höchst unerwünschtes Pahrverhalten dar0 Den erfindungsgemäßen Hochpumpmechanistnus kann man im Kompressionshub arbeiten lassen, weil ein eigener Niederpumpmechanismus vorgesehen ist, der nur während der Ausziehbewegung der Einrichtung über die Mittelstellung hinaus arbeitet und daher lagegesteuert isto Der vom Ladedruck gesteuerte Ventilmechanismus 148 des Niederpumpmechanismus dient dazu, abrupte Änderungen des Federdruckes beim Durchlaufen der Mittelstellung zu beseitigen.
  • Dadurch daß der Auslaßdruck der Kammer des Niederpumpmechanismus etwa auf dem Ladedruck gehalten wird, erzeugt der auf die Pumpenelemente des Niederpumpmechanismus einwirkende Druckzustand keine verstärkte Federkraft mit plötzlichen Änderungen während des Kompreesionshubes oder des Rückhubes und vor allem während des Durchgangs durch die Mittellage, wo die Pumpenelemente tätig werden.
  • Mit der Anordnung gesonderter Pumpmechanismen mit unter schiedlichem Hub und unterschiedlicher Verdrängiog läßt sich die Niveauregulierung gut erreichens Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt die Verdrängung' des Hochpumpmechanismus annähernd die Hälfte der Verdrängung des Niederpumpmechanismus; der Hub des Hochpumpmechanismus ist Jedoch etwa doppelt so groß wie derjenige des Niederpumpmechanismus. Wenn also die Einrichtung einen vollen Betriebszyklus durchläuft (doi. beginnend in der Mittelstellung durch einen Kompressionshub, dann durch einen Rückhubüber die Mittel~ stellung hinaus bis zu einer dem Kompressionshub entspreohenden Ausziehung und wieder in einem Kompressionshub zur rück bis zur Mittelstellung) wird praktisch die gleiche Menge an hydraulischem Fluid in die Federkammer eingeleitet und aus dieser entlassen0 Wenn also die von der gefederten Masse des Fahrzeugs getragene statische Beladung tatteoh abgestützt wird, wobei die Einrichtung die Niteaustellung einnimmt, für die sie konstruiert ist (z.B. eine 5-5 Position), dann wird im dynamischen Betrieb die gefeidilrte Maste und die statische Beladung auf der 5-5 Position als einer mittleren Fahrhöhe gehalten.
  • Wenn die, statische Belastung zunimmt, arbeitet die Einrichtung in dem Sinn, daß sie die geänderte statische Beladung im statischen Zustand auf einer Position-unter der 5-5 Position (z.B0 4-6) abstützt, was der anfänglichen mittleren Fahrhöhe entspricht, wenn das yahrzeug zu fahren beginnt. Ein Betriebszyklus, der bei einer Höhe unter der 5-5 Position beginnt und endigt, führt zu einem Zuflußgewinn von hydraulischem-Pluid in die lastaufnehmende Federkammer, da der Arbeitshub des Niederpumpmechanismus weniger als die Hälfte des Arbeitshubes des Hochpumpmechanismus beträgt. In einem Zyklus, der von 4-6 zu 3-7 zu 5-5 zu 4-6 geht, pumpt der Hochpumpmechanismus Fluid in die Federkammer während des Kompressionshubes von 4-6- zu 3-7,und während des Kompressionshubes von 5-5 zu 4-6; aber es findet kein Herauspumpen statt, da der Niederpumpmechanismus nur ober~ halb der 5-5 Position tätig wird. Da Jeder Betriebszyklus einen Zuflußgewinn von hydraulischem Fluid in die lastaufnehmende Federkammer ergibt, erreicht die mittlere Fahrhöhe nach einer kurzen Zeitspanne des dynamischen Betriebs das angestrebte Niveau (z.B. die 5-5 Position).
  • Wenn die statische Belastung abnimmt, dient die Einrichtung, angenommen daß sie als Hauptaufhängung arbeitet, nunmehr dazu, die gefederte Masse im statischen Zustand bei einem Niveau über der 5-5 Position (z0B. bei 6-4) abzustützen, was dem anfänglichen mittleren Fahrniveau entspricht, wenn der dynamische Betrieb beginnt. Ein Betriebszyklus, der auf einem Niveau oberhalb der 5-5 Position beginnt und endigt,-führt zu einem Ausflußüberschuß von hydraulischem Fluid aus der lastauSnehmenden Sederkammer, da der Arbeitshub des Niederpumpmechanismus nun mehr als die Hälfte des Arbeitshubes des Hochpumpmechanismus beträgt. So pumpt beispielsweise, in einem Zyklus, der von 6-4 zu 5-5 zu 7-3 zu 6-4 verläuft, dr Hochpinnpmechanismus Fluid in die Kammer während des Kompressionshubes von 6-4 zu 5-5 und von 7-3 zu 6-4; während des gesamten Rückhubes von 5-5 -zu 7-3 findet dagegen ein Herauspumpen von Fluid aus der Kammer statt.
  • Das bedeutet, daß zweimal so viel Fluid herausgepumpt wie hineingepumpt wird, da der Niederpumpmechanismus die doppelte Verdrängung hat. Da Jeder solche Betriebszyklus einen Überschuß an ausgestoßenem Fluid aus der Federkammer ergibt, stellt sich nach einer kurzen Dauer im dynamischen Betrieb die mittlere Fahrhöhe auf das gewtinschte Niveau ein (z.B.
  • auf die 5-5 Position)0 Dabei ist zu beachten, daß die Differenz im Niederpumpvorgang der Einrichtung, wenn diese als Hilfseinrichtung bei einer bestimmten Höhe unter dem Niveau benützt wird, auf dem die gefederte Masse des Fahrzeugs normalerweise von einem gebräuchlichen Aufhängesystem gehalten wird, und die Abnahme der statischen Belastung die statische Last auf einen Wert bringt, der die gefederte Masse im statischen Zustand nicht in das gewünschte Niveau der Einrichtung bringt.
  • Grundsätzlich arbeitet das gebräuchliche Aufhängesystem in diesem Fall so, daß es der Bewegung der gefederten Masse in eine 5-5 Position, welche die Einrichtung im Betrieb einzunehmen trachtet, Widerstand leistet. Nimmt man an, daß das gebräuchliche Aufhängesystem normalerweise die neue, verminderte statische Belastung auf dem neuen Niveau von 6-4 abstützt, in das sich die Einrichtung als Folge der terkleiw nerten statischen Ladung bewegt hat, so führt, wie oben schon erwähnt, der Beginn des dynamischen Betriebs xu einem tyberschuß an aus der Federkammer herausgedrücktem Fluido Da jedoch das herkömmliche Aufhängesystem die gefederte Nasse bei der 6-4 Position abstützt, hat das Herausfließen des Fluids aus der Kammer kein Senken der mittleren Fahrhöhe zur Folge, wie dies im Betriebsmodus als Hauptaufhängung der Fall ist. Vielmehr bleibt die mittlere Fahrhöhe praktisch in der 6-4 Position und der Druck in der lastaufnehmsnden Federkammer vermindert sich allmählich, bis er einen negativen Wert erreicht, der gleich dem Dampfdruck des hydraulischen Fluids ist. Wenn dieser Druck erreicht ist, tritt keine weitere Senkung des-Drucks ein, bis die Kammer praktisch leer ist.
  • Gemäß der Erfindung ist der Niederpumpniechanlsmus derart konstruiert, daß er das Ausmaß, bis zu welchem die Kammer 108 unter solchen Umständen; von hydraulischem Fluid geleert werden kann, begrenzte Durch eine solche Beschränkungder Fluidmenge, die aus der Kammer 108 abgezogen werden kann, erreicht man ein viel rascheres A-nsprechen auf eine Zunahme der statischen Belastung0 Dieser betriebliche Vorteil kann an einer typischen Verwendung als Hilfseinrichtung veransohaulicht-werden, bei der das Fahrzeug während der Werktage zum Transport einer einzigen Person zu und von dem Arbeitsplatz dient, während des Wochenendes dagegen die ganze Familie mit einem Anhänger zu und von einem Wochenendplatz befördern muß. Nimmt man an, daß bei diesem Beispiel die statische Belastung am Werktag normalerweise mittels eines gebräuchlichen Aufhängesystems eine Position der gefederten Masse von 6-4 erzeugt und die Wochenendbenutsung eine solche von 3-7, dann sei die erfindungsgemäße Hilfseinrichtung, wenn sie installiert ist, derart eingestellt, daß sie das Niveau des speziellen Fahrzeugs auf einer 5-5 Position einregelt, Für die Beschreibung eines solchen Betriebszyklus wird' das Ende des Wochenendes gewählt, wo der Anhänger abgehängt und die statische Belastung wegg,enommen wird0 Beim Wegfall der statischen Wochenendbelastung bewegt das unter Druck stehende hydraulische Fluid in der Kammer 108 die gefederte Masse des Fahrzeugs nach oben, bis es einen-ausreichenden proportionalen Anteil der Last der gen federten Masse annimmt, um eineStellung im statischen Gleichgewicht-zu erreichen (z.B. 6,75-3,25),. Wenn dann das werktägliche Fahren beginnt, wird das hydraulische Fluid allmählich aus der Kammer 108 herausgepumpt, wodurch sich der Kammerdruck erniedrigt und die statische Gleiohgewiohtslage allmählich gesenkt wird, bis der hydraulische Druck bei der Stellung 6-4 der statischen Belastung gleich dem Atmosphärendruck ist. An dieser Stelle übernimmt das herkömmliche Aufhängesystem die Gesamtlast der gefederten Masse in der 6-4 Position und die Einrichtung befindet sich im unbelasteten Zustand. Wenn sich die gefederte Masse im Fahren nach unten bewegt, übernimmt die Einrichtung eine Last und in der Federkammer stellt sich ein Überdruck ein; wenn sich dagegen die gefederte Masse dynamisch nach oben bewegt über die 6-4 Position hinaus, kommt es in der Einrichtung zu einem negativen Druck0 Wenn der dynamische Betrieb weitergeht, nimmt der Bereich der Druckzustände in der Kammer 108 weiter ab, ohne daß dabei die mittlere Fahrhöhe sinkt, wie oben schon ausgeführt wurde. Dieser erniedrigte Druckbereich achließt rasch einen Minimaldruok ein, der gleich dem Dampf* druck des hydraulischen Fluids ist. Wenn dieses Druokminimum einmal erreioht ist, führt ein weiteres Abführen von hydrau lisohem Fluid dazu, daß in der Kammer eine größere Menge von Fluid verdampft und/oder Luft eingesaugt wird, ohne daß der Druck weiter absinkt. Wenn der Druck des hydraulischen Fluids in der Kammer 108 gleich dem Dampfdruck des Fluids ist, kommt es während des Saughubes des Niederpumpinechanismus (d.i.
  • dem Kompressionshub der Einrichtung über die Mittelstellung) zu keiner Strömung des Fluids von der Kammer 108 durch das Ventil 166 in die Pumpenkammer 150, bevor nicht in der Pumpenkammer ein niedrigerer Druck erzeugt wird. Solange Jedoch in der Pumpenkammer genug hydraulisches Fluid zum Verdampfen vorhanden ist, wenn das Volumen der Pumpenkammer 150 größer wird, bleibt der Pumpenkammerdruck der gleiche wie der Dampfdruck und der Saughub liefert eine Dampftasche in dem Pumpenrohr 144 unter der Pumpendichtung 142.
  • Nimmt man einen dynamischen Betrieb an, ihrem die Einrohr tung mit einer vernünftigen Frequenz über die 5-5 Position hinaus komprimiert wird, dann kommt die in dem Pumpenrohr 144 erzeugte Dampft'asche mit der Flüssigkeit in dem Pumpenrohr 144 oberhalb der Dichtung 142 in Verbindung, sobald die Dichtung den Gebil 146 erreicht, und diese Flüssigkeit schiebt die Dampftasche durch das Pumpenrohr 144 nach oben, wodurch sich die Pumpenkammer 150 neu füllt, so daß beim Pumphub Fluid ausgepumpt wird0 Dieser Vorgang kann weiter stattfinden, bis der Flüssigkeitsspiegel in dem Pumpenrohr 144 um eine solche-Strecke unter dem Teil 146 liegt, daß die herausgepumpte Flüssigkeitsmenge (nachdem sich die Dampftasche in Flüssigkeit umgewandelt hat) gleich der hineingepumpten Menge ist und damit kein Überschuß an ausströmendem Fluid aus der Kammer 108 mehr vorhanden ist. Nach einer kurzen Anlaufperiode im dynamischen Werktagsbetrieb ist die erfindungsgemäße Einrichtung zu einem fortgesetzten Betrieb im Niederpumpmodus fähig mit einer beträchtlichen konstanten Federkraft im lastfreien Zustand (die Dämpfung funktion wird dabei nicht beeinträchtigt) und mit einer endgültigen.Beschränkung der sluidmenge, die aus der Federkammer 108 herausgeleitet werden kann. Wenn nun die Wochenendbelastung dazugegeben wird, bewegt sich die gefederte Masse nach unten in ihre statische 3-7 Position, so daß bei Beginn des Fahrens in wenigen Betriebszyklen (ungefähr sieben) genügend Fluid in die Kammer 108 gepumpt wird, um die verhältnismäßig kleine Dampftasohe in dem Pumpenrohr 144 und der Kammer 108 aufzufüllen und darin eine Federkraft zu erzeugen, die rasch zunimmt, bis das gewünschte 5-5 Niveau erreicht isto Aus vorstehender Beschreibung wird offenbar, daß die Ziele der Erfindung voll und ganz erreicht wurden Gegenüber dem beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiel sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen möglich0

Claims (1)

  1. Ansprüche 1. Kombinierte Stoßdämpfer- und Fluidfeder-Ei,nriohtungmit selbsttätiger Niveauregulierung, insbesondere llilfseinrichtung, die anstelle eines üblichen Stc'ßdämpfers zwischen die gefederte und die ungefederte Masse eines mit einem herkömmlichen Aufhängesystem ausgestatteten Fahrzeugs o.dgl. installierbar ist, gekennzeichnet durch zwei rohrförmige Teile (12, 14), die in Längsrichtung teleskopartig zusammenschiebbar und ausziehbar sind und an ihrem äußeren Enden mit Befestigungsiitteln (22, 32) zur Verbindung mit der gefederten bzw. ungetederten Masse des Fahrzeugs versehen sind in einer solchen Weise, daß sich die rohrförmigen Teile bei AnnEherungsbewegung der beiden Massen zusammenschieben und bei einer auseinandergehenden Bewegung der beiden Maßsen teleskopartig ausziehen, durch einen Zylinder (16), der in dem einen rohrförmigen Teil eingeschlossen ist, sowie eine Kolbenanordnung (34) in dem anderen rohrförmigen Teil, die in dem Zylinder (16) gleitet und mit einer Kolbenstange (28) versehen ist, welohe durch ein Ende des Zylinders vorstehtwobei die Kolbenanordnung den Zylinder in eine RtickhubdEmpferkammer (38) nächst diesem einen Ende des Zylinders, die ihr Volumen beim Ausziehen und Zusammenschieben der rohrförmigen Teile andert, und in eine Kompress'ionsdämpferkammer (36) nächst dem anderen Ende des Zylinders unter.
    teilt, die ihr Volumen ebenfalls beim Ausziehen und Zusammenschieben der rohrförmigen Teile ändert, und wobei in einem der rohrförmigen Teile eine Reservoirdämpferkammer (40) gebildet ist, durch eine Füllung von hydraulischem Fluid lunden rohrförmigen Teilen, von der ein Teil in der Reservoir'kammer (40) und Teile in der Kompressionsdämpferkammer (36)und der Rückhubdämpferkammer (38) enthalten sind, wobei Steuerelemente (42, 44, 46, 48) vorgesehen sind, die beim Zusammenschieben der rohrförmigen Teile die Strömung des hydraulischen Fluids aus d er der Eompressionsdämpferkammer (38) in die Rückhubdämpferkammer (36) und die Reservoirdämpferkammer (40) und beim Ausziehen der rohrförmigen Teile die Strömung des hydraulischen Fluids aus der Rückhubdämpferkammer (383 und der Reservoirdämpferkammer (40) in die Kompressionskammer (36) derart steuern, daß-die Bewegung der rohrförmigen Teile sowohl beim Ausziehen als auch beim Zusammenschieben gedämpft wird, durch eine lastaufnehmende Federkammer (108), die in den rohrförmigen Teilen gesondert von den Dämpferkammern (36, 38, 40) gebildet ist und ein längliches Verdrängerz element (110) enthält, das von der Kolbenstange (28) gesondert ist und einen kleineren.Durchmesser hat als letztere und das mit einem eine ringförmige Wand bildenden Element (130) derart teleskopartig gleitend zusammenwirkt, daß das Volumen der Federkammer (108) beim Zusammenschieben der rohrförmigen Teile (12, 14) durch' das Verdrängerelement verkleinert und beim Ausziehen der rohrförmigen Teile vergrößert wird, so daß die Fluidfüllung der Federkammer, die einen Teil des hydraulischen Fluids enthält, beim ZuBammenschieben der rohrförmigen Teile unter höheren Druck gesetzt'wird und beim Ausziehen unter niedrigeren Druck und damit eine Lastaufnehmende Kraft auf die Arbeitsfläche des Verdrängerelementes (110) wirksam ist, die sich entsprechend .der relativen Stellung der'rohrfUrmigen Teile (12, 14) und der Menge von hydraulischem Fluid in der lastaufnehmenden Federkammer (108) ändert, und durch lageabhängige Vorrichtungsteile in den rohrförmigen Teilen, die in Abhängigkeit von der Teleskopbewegung eine Bewegung des hydraulischen Fluids,' das in wenigstens einer der Dämpferkammern (6, 38, 40) enthalten ist, in die Federkammer (wo8), bzw. des hydraulischen Fluide in der Federkammer in wenigstens eine der Dämpferkammern bewirken derart, daß in der Federkammer (108) eine veränderliche Menge an hydraulischem Fluid erhalten bleibt, die ausreicht, um eine lastaufnehmende Kraft zu erzeugen, wenn die rohrförmigen Teile (12, 14) etwa eine Mittelstellung ihrer Teleskopbewegung einnehmen, die sich entsprechend der von der gefederten Masse des Fahrzeugs getragenen statischen Belastung ändert.
    2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lastaufnehmende Federkammer (108) von dem Innenumo fang der rohrförmigen Kolbenstange (28) begrenzt ist.
    30 Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid in der laetaufnehmenden Federkammer (108) ausschließlich aus einem Teil des hydraulischen Fluids besteht0 40 Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu den lageabhängigen Vorriohtungsteilen eine erste Verdrängerpumpe gehört, die eine Pumpenkammer (132) bildet, deren Volumen bei der Teleskopbewegung in der einen Richtung zunimmt und in der anderen Richtung abnimmt, wobei Mittel (112, 114, 122) vorgesehen sind, um einen nicht in der Federkammer enthaltenen Teil des hydraulischen Fluids bei der Bewegung der rohrförmigen Teile in der oben genannten einen Richtung mit der Pumpenkammer (132) zu verbinden, so daß die Pumpenkanmer mit hydraulischem Fluid unter einem anderen Druck als demJenigen in der Federkammer (108) und ohne plötzliche Änderungen innerhalb des Bewegungsbereichs der rohrförmigen Teile, zumindest in einem wesentlichen Teil der Bewegung zwischen den beiden Grenzstellungen gefüllt wird, und um die Pumpenkammer (132) mit der,Federkammer (108) während der Teleskopbewegung in der anderen Richtung zu verbinden, so daß hydraulisches Fluid aus der Pumpenkammer in die Federkammer unter Druckzuständen verdrängt wird, die etwa gleich den Druckzuständen in der Federkammer sind, und ohne -plötzlicheÄnderungen bei der Bewegung der rohrförmigen Teile mindestens innerhalb eines wesentlichen Bewegungsbereiches zwischen den bei den Grenzstellungen.0 50 Einrichtung nach-Anspruch 4, dadurch gekennseichnet,daß das Verdrängerelement (110) mit einer Oberfläche einen Teil der Pumpenkammer (130) begrenzt.
    6o Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichw net, daß zu den lageabhängigen Vorrichtungsteilen auch noch eine zweite Pumpe (142, 144) gehört, die eine zweite Pumpenkammer (150) bildet, deren Volumen bei der Teiles~ kopbewegung der rohrförmigen Teile in der einen Richtung jedoch nur während dieser Bewegung über eine vorgegebene Stellung hinaus zunimmt und bei der Teleskopbewegung in der anderen Richtung nur während dieser Bewegung über die vorgegebene Stellung hinaus abnimmt, wobei Mittel (1529 166) vorgesehen sind, um das hydraulische Fluid in der lastaufnehmenden Federkammer mit der zweiten Pumpenkammer (150) während der Teleskopbewegung in der einen Richtung zu verbinden, so daß die zweite Pumpenkammer mit hydraulischem Fluid gespeist wird, und um das in der zweiten Pumpenkammer enthaltene hydraulische Fluid mit einer nicht in der Federkammer eingeschlossenen Teilmenge des hydraulischen Fluids während der Teleskopbewegung in der anderen Richtung zu verbinden, so daß hydraulische-s'Fluid aus der zweiten Pumpenkammer verdrängt wird, wobei die zweite Pumpe und die erste Verdrängerpumpe utLterschiedli che Hübe und Verdrängungen haben, die derart aufeinanderabgestimmt sind, daß die variable Fluidmenge in der Fe-Federkammergroß genug gehalten wird, um eine lastaufnehme de Kraft vorzusehen, wenn die rohrförmigen Teile die vorgegebene Stellung einnehmen, die sich entsprechend der statischen Belastung der gefederten Masse des Fahrzeugsmerklich ändert.
    70 Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängerelement (110) eine erste Oberfläche hat, die Bestandteil der ersten Verdrängerpumpe ist und einen Teil der ersten Pumpenkammer (132) begrenzet,sowie eine zweite Oberfläche, die Bestandteil der zweiten Pumpe ist und einen Teil der zweiten Pumpenkarniner(150) begrenzt.
    80 Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Mittel zum Verbinden des hydraulischen Fluids in der zweiten Pumpenkammer (150) mit einer nicht in der Federkammer eingeschlossenen Teilmenge des hydraulischen Fluids einen den Ladedruck ausgleichenden entilmeohanismus (148) aufweist, der derart arbeitet, daß der Druckdes aus der zweiten Pumpenkammer (150) verdrängten Fluids etwa gleich dem Druck in der Federkammer (108) gehalten wird, so daß durch die Tätigkeit der zweiten Pumpe in der Nähe der vorbestimmten Stellung keine abruptenÄnderungen der lastaufnehmenden Kraft eingebracht werden.
    9. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrigerelement (110) einen Teil des einen rohrförmigen Teils bildet und derart befestigt ist, daß es sich mit diesem rohrförmigen Teil gemeinsam in Längsrichtungbewegt, aber keine Übertragung von Biegekräften stattfinden kanne 10. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reservoirdämpferkammer (40) ringförmig ist und von dem Außenumfang des Zylinders (16), dem Innenumfang eines zu dem einen rohrförmigen Teil gehörenden Rohres (24), das den Zylinder einschließt und zu ihm fixiert ist, und ferner von einer ringförmigen Dichtung (26), die das eine Ende des Zylinders mit dem Rohr verbindet und sich gleitend gegen den Außenumfang der Kolbenstange (28) anlegt, begrenzt wird.
    11. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Ende des Zylinders (16) und dem angrenzenden Ende der Reservoirdämpferkammer (40) ein Bodenventil (18) angeordnet ist, das die Strömung des hydraulischen Fluids zwischen der Kompressionsdämpferkammer (36) und der Reservoirdämpferkammer (40) drosselt und steuert in Abhängigkeit von der Teleskopbewegung der rohrförmigen Teile, daß ferner in der Kolbenanordnung (34) Strömungssteuermittel (44, 68), die die Strömung des hydraulischen Fluids zwischen der Kompressionsdämpferkammer (36) und der Rückhubdämpferkammer (38) in Abhängigkeit von der Teleskopbewegung begrenzen und steuern, sowie eine ringförmige Dichtung (124) angeordnet sind, die sich gleitend gegen d-ie Außenfläche des Verdrängerelementes (110) anlegt und die zusammen mit einer Innenfläche der Kolbenstange (28) und dem angrenzenden Teil der Kolben anordnung (34) und dem aus der ringförmigen Dichtung torstehenden Teil des Verdrängerelementes (110) die Federkammer (108) begrenzet0 12. Einrichtung nach Anspruch 4 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur ersten Verdrängerpumpe eine Pumpenstange (130) gehört, die in dem Verdrängerelement (110) aufgenommen-ist und deren eines Ende mit der Kolbenstange (28) derart verbunden ist, daß die beiden Teile in Längsrichtung zueinander fixiert sind, aber eine relative Drehung zueinander ausführen können, daß ferner das Verdrängerelement (110) an seinem Außenumfang eine Ringnut (138) hat und ein elastisches Element (126) vorgesehen ist, das einen Ventilbuchsenteil aufweist, der mit seinem einen Ende an dem Außenumfang in Längsriohtung innerhalb der Ringnut (138) befestigt ist und über das Ende des Verdrängerelementes nach außen vorsteht, sowie einen angeformten DiQhtungaringteil, der sich vom anderen Ende des Ventilbuchsenteils radial nach innen erstreckt und gleitend an der Zylinderfläche der Pumpenstange (130) anliegt, wobei eine Druckschutzscheibe (128) den Raum zwischen dem Dichtungsringteil und dem angrenzenden Ende des Verdrängerelementes ausfüllt, wobei ferner der Ventilbuohsenw teil an der zylindrischen Außenfläche des Verdrängerelementes anliegt und durchgehende Öffnungen (136) nächst der Ringnut (138) hat, so daß hydraulisches Fluid von der ersten Pumpenkammer (132) radial nach außen zwisohen der Druckschutzscheibe und dem Ende des Verdrängerelementes und in Längsrichtung zwischen dem Ventilbuchsenteil und der zylindrischen Außenfläche in die Ringnut (138) und dann durch die Öffnungen nach außen in die Federkammer (108) strömen kann, dagegen der Kontakt des Ventilbuchsenteils mit der Außenfläche des Verdrängerelementes eine Fluidströmung in der entgegengesetzten Richtung zwischen diesen beiden Teilen verhindert.
    130 Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenstange (130) an ihrem freien Ende einen inneren Teil (134) hat.
    140 Einrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch. gekennzeichnet, daß die zweite Pumpe ein Pumpenrohr (144) aufweist das mit der Kolbenanordnung (34) starr verbunden ist und sich in kleinem Abstand zum oberen Ende der Federkammer erstreckt und in seinem unteren Teil eine zylindrische Innenfläche hat, an der eine ringförmige Dichtung (142) anliegt, die nächst dem Ende des Verdrängerelementes angebracht ist und die zweite Pumpenkamme(150) teilweise bec grenzt, 15O Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenanordnung (34) einen Kolben (66) und einen mit Außengewinde versehenen Stöpsel (70) aufweist, der in die Kolbenstange (28) und in den Kolben (66) eingeschraubt ist, um beide zusammenzuhalten.
    16. Einrichtung nach Anspruch 15,' dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (70) einen durchgehenden Kanal (154) aufweist, der einen verengten Auslaß hat, welcher die Verbindung zwischen der Rückhubdämpferkammer (38) und der zweiten Pumpenkammer (150) herstellt, sowie eine verhältnismäßig weite Bohrung, die die Verbindung zwi,,-schen der Federkammer und der zweiten Pumpenkammer bildet, und daß der druckausgleichende Ventilmechanismus (148) ein Ventilelement (152) hat, das einen Kolbenteil aufweist, der in der weiten Bohrung dichtend gleitet, und einen zweiten Teil (158), der den verengten Auslaß verschließt oder freigibt, wobei in dem Ventilelement (152) ein durchgehender Einlaßkanal gebildet ist und an dem Ventilelement ein Dichtring (156) in einer solchen Lage gehaltert ist, daß er zusammen mit dem Einlaßkanal eine Pluidströmung von der Federkammer in die zweite Pumpenkammer zuläßt, die Strömung aus der zweiten Pumpenkammer zur Federkammer jedoch'sperrt, und wobei eine Feder (162) vorgesehen ist, die das Ventilelement (152) in eine solche Richtung drückt, daß es den verengten Auslaß versperrt.
    17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stöpsel (70) eine Bohrung (170) hat, die mit der Federkammer (108) in Verbindung steht, und daß in dieser Bohrung ein Druckentlastungsventil (t68) angeordnet ist, das eine Strömung vo hydraulischem fluid aus der Federkammer zuläßt, wenn der Druck in der Federkammer einen vorgegebenen Maximalwert erreicht.
    18. Einrichtung nach Anspruch 11 und t5, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Strömungssteuermitteln eine Reihe von Nuten (68) in dem Außenumfang des Kolbens (66) gehören, die auf dem Umfang beabstandet sind und sich in Achsrichtung erstrecken, sowie ein ringförmiges Element (44), das an dem Kolben gehaltert ist und sich dichtend gegen die Innenwand des Zylinders (16) legt und in der Weise tätig wird, daß es die Strömung von der Kompressionsdämpferkammer (36) zur Rückhubdämpferkammer (38) über den Umfang des Kolbens zuläßt, dagegen die Strömung von der Rückhubdämpferkammer zur Kömpressionsdämpferkammer über den Umfang des Kolbens sperrt; und daß in dem Kolben (66) eine Bohrung (78) vorgesehen ist, die eine Verbindung zwischen der Kompressionsdämpferkammer und der Rückhubdämpferkammer herstellt und in der ein Ventilelement (46) angeordnet ist, das die Strömung von der Rückhubdämpferkammer zur Kompressionsdämpferkammer durch die Bohrung steuert und die Strömung von der Kompressionsdämpferkammer zur Rüokhubdämpferkammer durch die Bohrung sperrt0 19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenventil (18) einen Grundkörper (52)'hat, der zwei parallele Strömungswege zwischen der Kompressionsdämpferkammer (36) und der Reservoirdämpferkammer (40) bildet, wobei in dem einen Strömungsweg ein Auffüllventil (48) liegt, das eine Strömung des hydraulischen Fluids aus der Reservoirdämpferkammer in die Kompressionsdämpferkammer durchläßt, die Strömung aus der Kompressionsdämpferkammer in die Xeservoirdämpferkammer Jedoch sperrt, und in dem anderen Strömungsweg ein Kompressionsventil (42) angeordnet ist, das die Strömung des hydraulischen Fluids aus der Kompressionsdämpferkammer in die Reservoirdämpferkammer steuert, dagegen die Fluid strömung von der Reservoirdämpferkammer zur Kompressionsdämpferkammer sperrt.
    20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung (26) am Ende des Zylinders (16) aus einem starren ringförmigen Stöpsel (88) aus porösem Metall besteht, der an dem einen Ende des Zylinders (16) befestigt ist und sich von dort radial nach außen und nach innen erstreckt und der einen Dichtring (92) trägt, welcher sich dichtend und gleitend gegen den Außenumfang der Kolbenstange (28) anliegt, daß ferner eine ringförmige Wischerdichtung(96) mit dem Außenumfang -der Kolbenstange auswärts von dem Dichtring (92) in dichtendem Gleitkontakt steht, die nach innen divergierende Außenflächen hat, sowie ein starrer Kappenteil (98), dessen innerer Teil sich gegen-eine der Flächen der Wischerdichtung anlegt und der außerdem einen nach außen ragenden Umfangsflansch hat, mit dem er an dem Stöpsel (88) anliegt, wobei das Rohr (24) auf der Aussenfläche des Stöpsels anliegt und an seinem Ende über den Umfangsflansch des Kappenteils (98) umgebogen ist, und wobei zwischen der anderen Umfangsfläche der Wischerdichtung und dem Stöpsel (88) eine Sioherungsscheibe (100) mit einem Federelement (102) liegt, die die Wiw scherdichtung gegen den Kappenteil drückt, und ein Strömungskanal von dem Raum zwischen dem Dichtring (92) und der Wischerdichtung (96) zur Reservoirdämpferkammer (40) ausgebildet ist.
    21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeiöhnet, daß zu dem einen rohrförmigen Teil eine äußere Staubschutzkappe (182) gehört, die das Rohr (24) eng umschließt und mit der Kolbenstange (28) fest verbunden ist.
    22o Einrichtung nach Anspruch 4 und 6 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Pumpe gegeneinander bewegliche Teile (130, 110, 144) gehören, die derart tätig sind, daß bei Bewegung der rohrförmigen Teile (12, 14) in der einen Richtung der Teleskopbewegung ein Teil des hydraulischen Fluids in die Pumpenkammer eingeleitet und bei Bewegung in der entgegengesetzten Richtung ein Teil des hydraulischen Fluids aus der Pumpenkammer in die Federkammer ausgestoßen wird0 23e Einrichtung nach.Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das eine bewegliohe Teil mit dem Verdrängerelement (110) identisch ist, welches das Volumen der Federkammer mer (108) entsprechend der Teleskopbewegung veränderte 24. Einrichtung nach Anspruch 12 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des elastischen Elements (126) mit dem in der Federkammer unter Druck stehenden hydraulischen Fluid in Verbindung ist, daß ferner die Druckschutzscheibe (128) eine vom Ende des einen beweglichen Teils (110) nach innen sich erstreckende Fläche hat, die mit dem hydraulischen Fluid in der Pumpenkammer (132) in Verbindung steht, so daß dieses gegen die Druckschutzscheibe wirkt, wenn sein Druck größer ist als der Druck des hydraulischen Fluids in der Federkammer (108) und die Druckschutsscheibe gegen die entgegengerichtete Federkraft des elastischen Elementes (126) und gegen den auf die Außenseite der Drucksc'hutzscheibe wirkenden Fluiddruck von dem Ende des beweglichen Teils abhebt, wodurch hydraulisches Fluid von der Pumpenkammer (132) radial nach außen zwischen der Druck schutzscheibe und dem Ende des beweglichen Teils und in Längsrichtung zwischen dem Ventilbuchsenteil und der zylindrischen Außenfläche des beweglichen Teils in die Ringnut (138) fließt, Jedoch eine Gegenströmung des hydraulischen Fluids, wenn der Druck des Fluids in der Pumpenkammer kleiner ist als der Druck des Fluids -in der Federkammer, durch die Anlage des Ventilbuchsenteils an der zylindrischen Außenfläche des beweglichen Teils verhindert wird0 25. Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zu den beweglichen Teilen eine Pumpenstange (130) gehört, die sich indem Pumpenkammer hinein erstreckt und eine zylindrische Außenfläche hat, an der der Dicht tungsringteil des elastischen Elementes anliegt.
    L e e r s e i t e
DE2252782A 1972-10-27 1972-10-27 Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge Ceased DE2252782A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2252782A DE2252782A1 (de) 1972-10-27 1972-10-27 Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge
FR7238302A FR2205149A5 (de) 1972-10-27 1972-10-27
AU48269/72A AU461812B2 (en) 1972-10-27 1972-10-27 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit
AU80012/75A AU478336B2 (en) 1972-10-27 1975-04-09 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit
AU79974/75A AU478405B2 (en) 1972-10-27 1975-04-09 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit
AU80011/75A AU478318B2 (en) 1972-10-27 1975-04-09 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2252782A DE2252782A1 (de) 1972-10-27 1972-10-27 Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge
FR7238302A FR2205149A5 (de) 1972-10-27 1972-10-27
AU48269/72A AU461812B2 (en) 1972-10-27 1972-10-27 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit
AU80012/75A AU478336B2 (en) 1972-10-27 1975-04-09 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit
AU79974/75A AU478405B2 (en) 1972-10-27 1975-04-09 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit
AU80011/75A AU478318B2 (en) 1972-10-27 1975-04-09 Self-leveling shock absorber and fluid spring assist unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2252782A1 true DE2252782A1 (de) 1974-05-09

Family

ID=27542730

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2252782A Ceased DE2252782A1 (de) 1972-10-27 1972-10-27 Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE2252782A1 (de)
FR (1) FR2205149A5 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629501A1 (de) * 1995-07-22 1997-01-23 Tokico Ltd Hydraulischer Stoßdämpfer

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629501A1 (de) * 1995-07-22 1997-01-23 Tokico Ltd Hydraulischer Stoßdämpfer
US5797594A (en) * 1995-07-22 1998-08-25 Tokico, Ltd. Hydraulic shock absorber
DE19629501C2 (de) * 1995-07-22 2001-05-03 Tokico Ltd Hydraulischer Stoßdämpfer

Also Published As

Publication number Publication date
FR2205149A5 (de) 1974-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0071698B1 (de) Federelement und dessen Verwendung
DE3932669C2 (de) Hydraulischer Stoßdämpfer
DE1555311A1 (de) In Abhaengigkeit von der Federbelastung selbsttaetig regelbarer Schwingungsdaempfer
EP0258812A1 (de) Stufenlos blockierbare Verstelleinrichtung
DE2435590C3 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung für Fahrzeuge
DE19704189C2 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung
DE1157089B (de) Hydropneumatische Abfederung, insbesondere fuer Fahrzeuge
DE2016192A1 (de) Hochdruckgasfederungssystem mit Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE19857595A1 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung
DE1755237B1 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung fuer Fahrzeuge
DE2165812A1 (de) Stoßdämpferanordnung
DE1655983A1 (de) Hydropneumatisches Federbein mit selbsttaetiger Niveauregulierung,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE1630033B1 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung
DE2226682A1 (de) Selbstpumpendes Federbein, insbeson dere fur Kraftfahrzeuge
DE4038553C1 (en) Vehicle hydropneumatic suspension system - incorporates oil pump rod and air cushion control valve
DE3934385A1 (de) Hydropneumatisches federungssystem
DE2252782A1 (de) Kombinierte stossdaempfer- und fluidfeder-einrichtung insbesondere fuer fahrzeuge
DE1530793A1 (de) Hydropneumatische Federung mit selbsttaetiger Niveauregelung
DE2843436C3 (de) Hydropneumatische Federung für Kraftfahrzeuge mit einer Ladepritsche und mindestens einer auf diese aufsetzbaren Ladeeinheit
WO2022018157A1 (de) Antriebsanordnung für eine klappe eines kraftfahrzeugs
DE3502851C2 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Teleskop-Feder-Dämpferelement
DE1261409B (de) Hydropneumatische Federung mit von der Belastung abhaengiger Hoehenregelung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE1430536C (de) SeIbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE1630033C (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung
AT229164B (de)

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8131 Rejection