DE2360149C3 - Einrichtung zur Niveauregelung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Einrichtung zur Niveauregelung für Kraftfahrzeuge

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Niveauregelung für Kraftfahrzeuge mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches.
Aus der US-PS 3628810, insbesondere Fig. 3, ist eine Einrichtung zur Niveauregelung für Kraftfahrzeuge bekannt, bei der mindestens eine aus einem Federbein mit Schraubenfeder und einem Stoßdämpfer gebildete Vorrichtung zwischen dem gefederten Teil des Kraftfahrzeuges und seinen ungefederten Massen angeordnet ist. Zur Lagekorrektur des gefederten Teiles dient mindestens ein hydraulischer Stellmotor, der jedoch nicht mit dem Teleskop-Stoßdämpfer, sondern nur mit der Feder in Reihe geschaltet ist, wobei sein Zylinder den Zylinder des Stoßdämpfers umgibt. Dies führt zu einer relativ kleinen Druckfläche des Stellmotorkolbens, so daß zur Erzielung der notwendigen hohen hydraulischen Drücke kostspielige gesonderte Hochdruckpumpen eingesetzt werden müssen. Diese hohen hydraulischen Drücke führen ferner insbesondere bei rauhen Fahrbedingungen zu aufwendigen Abdichtungen und zur Gefahr von Lekkageströmen zwischen den bewegten Teilen. Aufgrund der hoher. Drücke und der großen gleitenden Flächen ergeben sich hohe Reibungswerte, die die Genauigkeit, das Ansprechverhalten und die Lebensdauer dieser Vorrichtung erheblich beeinträchtigen.
Ferner ist aus dem DE-GM 1 980 538 eine Stütz- und Dämpfungseinrichtung mit einem Führungsrohr für Stoßdämpfer bekannt, bei welcher das Führungsrohr auf dem Achsschenkel oder einem anderen mit dem Rad verbundenen Bauteil festgelegt ist und in einem Lager den Zylinder eines hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfers aufnimmt, dessen Kolbenstange fest mit einem am Führungsrohr befestigten Zwischenteil verbunden ist. Bei einer dieser bekannten Ausführungen ist die Feder der Stütz- und Dämpfungseinrichtung eine pneumatische Feder, wobei zwei miteinander in Verbindung stehende Kammern zwischen dem Führungsrohr und einem fest mit dem Zylinder der Dümpfungseinrichtung verbundenen Kolben angeordnet und mit einer Druckluftquelle verbunden sind. Eine lastabhängige Niveauregelung der abgefederten Teile des Kraftfahrzeuges ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht vorgesehen.
Ferner sind aus der DE-AS 1 136 219 und DE-OS 1 655 290 Vorrichtungen zur Niveauregelung mit aus einem Teleskop-Stoßdämpfer und einer diesen umgebenden Schraubenfeder bestehenden Federbeinen und zwischen Kolbenstange und Schraubenfeder vorgesehenem hydraulischen Stellmotor bekannt. Eine elastische Verbindung zwischen der Kolbenstange des Stoßdämpfers und dem gefederten Fahizeugteil, die zur wirksamen Dämpfung von Rollgeräuschen notwendig ist, kann nur durch eine Vielzahl von aufwendigen Maßnahmen hergestellt werden. Außerdem muß tier Stellmotor gegenüber der Kolbenstange des
Teleskop-Stoßdämpfers zusätzlich abgedichtet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Niveauregelung für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine genaue Lageregelung der abgefederten Kraftfahrzeugteile ermöglicht, einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren ist und bei der nur geringe hydraulische Drücke erforderlich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorteilhaft auch nachträglich in Kraftfahrzeuge eingebaut werden, die ursprünglich keine Niveauregelung besaßen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schematisches Bild einer Hinierrad-Aufhängung mit der erft'ndungsgemäßen Vorrichtung zur Niveauregelung,
Fig. 2 eine teilgeschnittcne Ansicht des in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendeten Federbeines mit Teleskop-Stoßdämpfer und Stellmotor.
Beider in Fig. 1 gezeigten Hinterrad-Aufhängung ist jedes Rad 1 auf einem Radachsschenkel 2 gelagert, der an einem Ende eines Längslenkers 3 befestigt ist, dessen anderes Ende unter dem (nicht gezeichneten) Karosserieboden des Fahrzeuges um eine ungefähr quer zur Fahrtrichtung verlaufende Achse xx schwenkbar angelenkt ist. Die beiden Längslenker 3 sind miteinander durch einen Stabilisator-Drehstab 4 verbunden.
Die Federung besteht aus zwei mit Teleskop-Stoßdämpfern ausgestatteten Federbeinen 5, die zwischen Radachsschenkeln 2 und der Karosserie 6 angeordnet sind (Fig. 2). Jedes Federbein 5 besteht hauptsächlich aus einem hydraulischen Teleskop-Stoßfämpfer 7, der innerhalb einer Schraubenfeder 8 angeordnet ist. Diese ist zwischen einem mit einem Außengehäuse 7« des Teleskop-Stoßdämpfers 7 fest verbundenen FederteHer 9 und einer an der Karosserie 6 befestigten oberen Stützplatte 10 angeordnet. Die Kolbenstange
11 des Teleskop-Stoßdämpfers ist an dieser oberen Stützplatte 10 durch ein elastisches Verbindungsglied
12 befestigt.
Der untere Teil des Außengehäuses Ta des Teleskop-Stoßdämpfers ist als verbreiterter Kolben 13 ausgebildet, welcher mit einem Zylinder 14 zusammenwirkt und einen Stellmotor 15 für die Niveauregelung bildet. Der untere Teil des Zylinders 14 ist mit einem Auge 14« versehen, mittels dessen er über ein elastisches Gelenk 16 mit dem Radachsschenkel 2 verbunden ist. Der obere Teil des Zylinders 14 ist durch einen Stopfen 17 verschlossen, der ein leckdichtes Führungslager für das Außengehäuse des Teleskop-Stoßdämpfers 7 bildet. Dieser Stopfen 17 ist durch eine Schraubkappe 1 la gehalten, die auf einem Gewindeteil des Zylinders 14 aufgeschraubt ist. Der Kolben 13 teilt den Zylinder 14 in eine untere Kammer 18 und eine obere Kummer 19.
Die Bewegungen ties Kolbens 13 im Zylinder 14 sind nach unten durch Ansehlag gegen den Hoden 20 ilcs Zylinders 14 und nach oben durch Ansehlag gegen den freien Rand einer Einsatzhülse 21, die sieh vein Stopfen 17 abwärts erstreckt, begrenzt. Diese Einsatzhülse ist in ihrem oberen, dem Stopfen benachbarten Teil mit Offnungen 21 α versehen. Die beiden einander zugekehrten Seiten am Kolben Ϊ3 und am Boden 20 haben vorzugsweise Kugelschalen-Form. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die obere Kammer 19 durch eine Leitung 22, welche eine Drosselstelle 22« aufweist, mit dem unteren Teil eines unter Atmosphärendruck stehenden Flüssigkeitsbehälters 23 und die untere Kammer 18 durch eine Leitung 24 mit einem Steuerblock 25 verbunden. Die Leitungen 122
ίο und 124 entsprechen den Leitungen 22 und 24 und führen zur zweiten, aus Federbein und Stoßdämpfer bestehenden Einrichtung derselben Radachse.
Den hydraulischen Steuerblock 25 verbindet eine Leitung 26 mit dem Flüssigkeitsbehälter 23 und eine Leitung 27 mit dem Austrittsstutzen einer Pumpe 28, deren Ansaugstutzen durch eine Leitung 29 mit dem Flüssigkeitsbehälter 23 verbunden ist. Der hydraulische Steuerblock enthält zwei Rückschlagventile 30 und 130, die zwischen der Leitung 27 und den Leitun-
»0 gen 24 bzw. 124 angeordnet sind. Eine Ausgleichleitung 31 verbindet die Leitungen 24 und 124. Ein Elektromagnetventil 32 beherrscht die Verbindung zwischen den Leitungen 24 und 124 und der Leitung 26. Die Pumpe 28 kann mittels einer bekannten clek-
»5 tromagnetischen Kupplung angetrieben werden, die die Pumpe mechanisch mit einer Riemenscheibe 33 kuppeln kann, welche von dem (nicht gezeichneten) Motor des Wagens durch einen Riemen 34 angelrieben wird.
Das Einschalten der Spannung für das Elektromagnetventil 32 oder für die Pumpe 28 geschieht /.. B. in bekannter Weise durch einen Niveauschalter mit einem Fühler 35, der in der Mitte des Stabilisator-Drehstabes 4 befestigt ist, derart, daß die Winkelslellung dieses Fühlers als Anzeichen für die mittlere Höhenlage der beiden Radaufhängungen der betrachteten Radachse dient. Der Fühler 35 bildet einen beweglichen Kontakt, der an der Masse liegt und elektrisch mit dem einen oder dem anderen zweier Kontakte 36 und 37 zusammenwirken kann, die an der Karosserie befestigt und beiderseits des Fühlers in ein und derselben senkrechten Ebene angeordnet sind. Der Kontakt 36 kann über einen Verzögerungsschalter 38 der Pumpe 28 und der Kontakt 37 kann über einen Verzögerungsschalter 39 dem Elektromagnetventil 32 Strom zuführen.
Die Arbeitsweise ist wie folgt:
Ist der Wagen hinten unbelastet, dann wird die Normallage erreicht, wenn der Kolben 13 auf dem Boden des Zylinders 14 anliegt. Der Fühler 35 nimmt eine Zwischenstellung ein, bei der weder die Pumpe 28 noch das Elektromagnetventil 32 Strom erhalten. Die Verzögerungssehalter 38 und 39 verhindern ein Einschalten der Pumpe 28 und des Hloklromagnetventils 32 bei Fahrzeugschwingungen, die durch Slraßenunehenhoiten hervorgerufen worden.
Ist der Wagen so belastet, daß die hinteren Schrau benfedern 8 merklich zusammengedrückt sind, dann bewirkt der Fühler 35 Schließung des Kontaktes 36, und dieser Kontakt fuhrt der elektromagnetischen Kupplung der Pumpe 28 Strom zu. Dann wird die Druckflüssigkeit durch die Leitungen 27, 24 und 124 in die unteren Kammern 18 der hydraulischen Stell motoren fur die Lagen-Berichtigung eingeführt, und
g5 dadurch werden die Federheine mit ilen Teleskop Stoßdämpfern emporgedruckt, his der durch den lull ler 35 und den Kontakt 36 gebildete I'iitei brecher aufs neue geöffnet wird.
Gleichzeitig strömt Flüssigkeit durch die Leitungen 22 und 122 aus der oberen Kammer 19 zum Flüssigkeitsbehälter 23. Die Aufgabe dieser oberen Kammern ist es, erstens Lecköl, das zwischen dem Kolben 13 und dem Zylinder 14 hindurchtritt, wiedcrzugewinnen und zweitens zu verhindern, daß bei der Ιϊ.ηtspannung Kavitation in den unteren Kammern auftritt. Durch die Drossclstcllc 22« wird der Olstrom in der Leitung 22 gebremst.
Der größte Hub des Stellmotors 15, der den Kolben 13 zum Anschlagen an die Einsatzhülse 21 bringt, gleicht die der Höchstbelastung entsprechende Zusammendrückung der Schraubenfeder 8 aus.
Wird aber umgekehrt das Fahrzeug ganz oder teil-
15 weise entlastet, dann bewirkt der Fühler 35 die Sehlic llung des Kontaktes 37, und dadurch wird das Elektromagnetventil 32 mit Strom gespeist. Dadurch wire eine Verbindung zwischen den Leitungen 24 und 124 und der I .citung 26 hergestellt, und es wird Flüssigkeil aus den unteren Kammern 18 durch die Leitungei 24, 124 und 26 zum Flüssigkeitsbehälter 23 geführt und zwar so lange, bis der aus dem Fühler 35 unc dem Kontakt 37 bestehende Unterbrecher sich öffnet Gleichzeitig bewirkt die durch die Absenkung de: Kolbens 13 bewirkte Vergrößerung des Rauminhalte! der oberen Kammer 19, daß in diese oberen Kämmen Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 23 durch dii Leitungen 22 und 122 eingesaugt wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

  1. Patentansprüche:
    I. Einrichtung zur Niveauregelung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem aus einem Teleskop-Stoßdämpfer und einer diesen umgebenden Schraubenfeder bestehenden Federbein, das derart zwischen gefederten und ungefederten Fahrzeugteilen angeordnet ist, daß die Kolbenstange des Teleskop-Stoßdämpfers und das eine Ende der Schraubenfeder mit einem gefederten Fahrzeugteil verbunden ist, und mit einem in Reihe mit der Schraubenfeder angeordneten und mit einem Außengehäuse des Teleskop-Stoßdämpfers zusammenwirkenden hydraulischen Stellmotor zur Niveauregelung, dessen Kolben mit dem anderen Ende der Schraubenfeder und dessen Zylinder mit einem ungefederten Fahrzeugteil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (7e) des Teleskop-Stoßdämpfers (7) mit »0 seinem dem Kolbenstangenaustritt abgewandten Ende den Kolben (13) des auch zum Teleskopstoßdämpfer (7) in Reihe angeordneten Stellmotors (15) bildet und an einem aus dem Zylinder
    (14) des Stellmotors (15) herausragenden Ab- »5 schnitt in an sich bekannter Weise über einen Federteller (9) das andere Ende der Schraubenfeder (8) trägt.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse (7m) des Jio Teleskop-Stoßdämpfers (7) mit einem zylindrischen Abschnitt im Zylinder (14) des Stellmotors
    (15) verschiebbar geführt ist und an seinem Ende zur Bildung des Kolbens (13) einen vergrößerten Außendurchmesser aufweist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung des Außengehäuses (7u) des Teleskop-Stoßdämpfers (7) an seinem Austritt aus dem Zylinder (14) des Stellmotors (15) durch einen ringförmigen Stopfen (17) erfolgt, der den Zylinder (14) nach außen abdichtet.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Stopfen (17) eine Aiischlagfläche für den Kolben (13) als Hubbegrenzung des Stellmotors (15) in Ausfahrrichlung aufweist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche durch das linde einer Einsatzhülse (21) gebildet wird, die sich von dem ringförmigen Stopfen (17) in den Ringzwischenraum zwischen dem Zylinder (14) des Stellmotors (15) und dein zylindrischen Abschnitt des Außengehäuses (la) des Teleskop-Stoßdämpfers (7) erstreckt.
  6. (1. Hinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis ,55 5, daJurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Stopfen (17) durch eine auf den Außcmnuiitel des Zylinders (14) schraubbare Schraubklappe (17«) gehalten ist.
  7. 7. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedei Stellmotor (15) in an sich bekannter Weise cmc kolhcnstirnseitige erste Kammer (18), die zur Niveauregelung an eine Druckflüssigkeitsquelle (l'umpe 28) oder einen unter Atmosphärendruck stehenden Flüssigkeitsbehälter (23) anschließbar ist, und eine von dieser durch den Kolben (13) nelrennle, ringförmige zweite Kammer (1·*) aufweist, die mit dem Flüssigkeitsbehälter (23) über eine mit einer Drosselstelle (22α) versehene Leitung (22) verbunden ist, welche in der Nähe des ringförmigen Stopfens (17) in diese zweite Kammer (19) mündet, wo die Einsatzhülse (21) ebenfalls zumindest eine Öffnung (21a) aufweist.
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