DE3403648A1

DE3403648A1 - Radaufhaengungssystem fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3403648A1
Application number: DE19843403648
Authority: DE
Inventors: Kazuyoshi Kobaysahi; Shozo Okazaki Aichi Takizawa
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1983-02-02
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1984-08-09
Also published as: DE3403648C2

Description

Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der
japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 58-12749 vom 02.02.1983 und der japanischen Patentanmeldungen Nr.
58-16655 und 58-16656 vom 03.02.1983 beansprucht.
Die Erfindung betrifft ein Radaufhängungssystem für Fahrzeuge, welches mit einer luEtfederungsunterstützten Niveauregulierung ausgestattet ist.
Manche Aufhängungssystem für Fahrzeuge sind mit einer luftfederungsunterstützten Niveauregulierung ausgerüstet.
Bei solchen Aufhängungssystemen nach herkömmlicher Vorstellung ist es nicht möglich, die Federkonstante in Anpassung an die jeweiligen Fahrbedingungen frei- zu ändern, während eine gegebene Höhenlage des Fahrzeugaufbaus beibehalten wird. Wenn also die Federkonstante bereits vorher auf ein niedrigeres Niveau eingestellt wird, führt dies zu starken Rollbewegungen bzw.
Schwingungen des Fahrzeugaufbaus, wodurch die Lenkstabilltät bei Einwirkung äußerer Kräfte beeinträchtigt wird. Wird die Federkonstante mit Hinblick auf eine höhere Lenkstabilität auf ein höhers Niveau eingestellt, so ist die Folge davon ein schlechterer Fahrkomfort.
Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Aufhängungssystem für Fahrzeuge ohne die vorerwähnten Nachteile zur Verfügung zu stellen, bei welchem eine Luftfederungshauptkammer, eine Luftfederungshilfskaminner, eine Verbindungsleitung für die beiden Kammern und ein Schaltventil für die Änderung der effektiven Kapazität der beiden Luftfederungskammern vorgesehen sind, wobei insbesondere die Luftfederungshilfskammer und das Schaltventil auf äußerst kompakte Weise in das System eingegliedert sind.
In bevorzugter Ausführung der Erfindung wird ein Aufhängungssystem für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, welches - wie oben beschrieben - mit zwei Luftfederungskammern ausgestattet ist, wobei ein an dem Stoßdämpfer befestigter Schaltmechanismus für die Dämpfungskapazität gleichzeitig mit der Verbindung oder Trennung der beiden Luftfederungskammern betätigt wird.
In weiterhin bevorzugter Ausführung der Erfindung wird ein Aufhängungssystem für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, welches - wie vorstehend beschrieben - mit zwei Luftfederungskammern ausgestattet ist, wovon die Luftfederungshilfskammer zugleich als Federlager, nämlich für die Lagerung des oberen Endes einer Schraubenfeder dient, die parallel zu der Luftfederungskammer angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine geringere Anzahl von Bauteilen benötigt und das System als solches mit geringeren Abmessungen ausgebildet.
Schließlich wird nach einer weiteren Ausführung der ErEindung ein vcrglcichbares Aufhängungssystem Eür Fahrzeuge zur Verfügung gestellt, bei welchem die Gerausch, die bei der Niveauregulierung durch die in die Kammern und aus den Kammern strömende Luft entwickelt werden, weitgehend reduziert werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Aufhängungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Dazu weist ein erfindungsgemäßes Aufhängungssystem für Fahrzeuge mit einem Stoßdämpfer einen eine Achse tragenden Zylinder, einen in dem Zylinder angeordneten, den Zylinderraum in zwei Kammern unterteilenden und eine Öffnung für die kommunizierende Verbindung der beiden Kammern aufweisenden Kolben und eine sich von dem Kolben nach oben erstreckende Kolbenstange auf, deren oberes Ende an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, und ist versehen mit einer Luftfederungshauptkammer, die koaxial rund um die Kolbenstange und den Zylinder angeordnet ist und das Gewicht des Fahrzeugkörpers trägt, einer Luftfederungshilfskammer, die koaxial rund um die Kolbenstange und über der Luftfederungshauptkammer angeordnet ist, einer Steuerstange bzw.
einem Mitnehmerstift, der in der Kolbenstange vorgesehen ist, sich in Längsrichtung der Kolbenstange erstreckt und gegenüber der Kolbenstange verschiebbar ist, einer in der den Mitnehmerstift umgebenden Aussenwandung der Kolbenstange ausgebildeten Öffnung, die mit der Luftfederungshauptkammer und der Luftfederungshilfskammer kommuniziert, und einem Luftdurchlaß in der Steuerstange bzw. dem Mitnehmerstift, die die Luftfederungshauptkammer und die Luftfederungshi lfskammer über die Öffnung in der Kolbenstange miteinander verbindet und die Zuleitung von Luft zu den Kammcrn und Ableitung von LuEt aus den Kammern erlaubt, wobei Kolbenstange und Steuerstange bzw. Mitnehmerstift die Funktion eines Schaltventils übernehmen, durch welches die Luftfederungshauptkammer und Luftfederungshilfskammer wahlweise miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt werden, indem die Steuerstange bzw. der Mitnehmerstift gegenüber der Kolbenstange versetzt bzw. verschoben wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Es folgt die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung, die einen Vertikalschnitt durch das Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Radaufhängungssystem für Fahrzeuge zeigt.
Das dargestellte Aufhängungssystem ist ein=gestrecktes (strut type) Aufhängungssystem, wobei ein Stoßdämpfer 1 mit schaltbarer Dämpfungskapazität einen an der Radseite befestigten Zylinder 2, einen in dem Zylinder angeordneten, den Zylinderinnenraum in zwei Hydraulikkammern 3a und 3b unterteilenden Kolben 5, in dem Zylinder 5 ausgebildete Durchführungsöffnungen 6a,6b und Oc für die Verbiiidung der beiden Hydraulikkamern 3a und 3b, eine sich von dem Kolben 5 nach oben erstrekkende Kolbenstange 4, eine sich innerhalb der Kolbenstange 4 in axialer ltichtung erstreckende und in bezug auf die Kolbenstange drehbare Steuerstange 7, ein an dem unteren Ende der Steuerstange 7 befestigtes Steuerventil 8 für die Änderung des Wirkungsquerschnitts der Durchführungsöffnungen und ein Betätigungselement für die Betätigung bzw. Aktivierung des Steuerventils 8 über die Steuerstange 7 aufweist. Durch die Dämpfungsfunktion des SLoßdampfers 1 mit schaltbarer Dämpfungskapazität, die Abhängigkeit der Position des Steuerventils 8 ausgeübt wird, während ein Zylinder 2 außerhalb des Fahrzeugkörpers im Zuge des Ein- und Ausfederns der Räder in bezug auf die Kolbenstange 4 auf- und abbewegt wird, erfolgt eine wirksame Dänpfunq von Stößen. Auf der Oberseite des Stoßdämpfers 1 ist eine Luftfederungshauptkammer 9 angeordnet, die die Kolbenstange 4 und den Zylinder 2 koaxial umschließt, wobei unmittelbar auf der Luftfederungshauptkammer 9 eine Luftfederungshilfskammer 10 sitzt, und zwar derart, daß die koaxial zu dieser angeordnete Kolbenstange 4 von der Kammer 10 eingeschlossen ist. Die beiden Luftfederungskammern 9 und 10 kommunizieren miteinander über eine in der Steuerstange bzw. dem Mitnehmerstift 7 ausgebildete Luftdurchführung 11, Verbindungsleitungen 12a und 12b in dem Bereich der Kolbenstange, der die Steuerstange 7 umschließt, und Verbindungsleitungen 13a und 13b in der Steuerstange 7.
Wenn die Position der Steuerstange 7 durch Drehen geändert wird, so übernehmen die Kolben stange 4 und die Steuerstange 7 in Kombination die Funktion eines Schaltventils 14, das die beiden Luftfederungskammern 9 und 10 miteinander verbindet und voneinander trenllL.
Die Verbindung bzw. Trennung der beiden Kammern 9 und 10 erfolgt durch das Öffnen bzw. Schließen des Schaltventils 14, wodurch das in der Luftfederungskammer vorhandene Luftvolumen und die Federkonstante der Aufhänguny variiert werden.
Wenn das Schaltventil 14 durch die Steuerstange 7 geschlossen wird, verringert sich durch das Steuerventil 8 der Wirkungsquerschnitt der Durchführungsöffnung gegenüber demjenigen bei Öffnung des Schaltventils 14.
Die Niveauregulierung des Fahrzeugs erfolgt durch die Änderung des Luftvolumens in der Luftfederungskammer 9 oder in den beiden Luftfederungskammern 9 und 10. An eine Kuppel- bzw. Anschlußöffnung 15 über der Luftdurchführung 11 ist ein Rohr 16 angeschlossen, das zu einem Luftkompressor führt. Auf halber Länge des Rohres 16 ist ein Magnetventil vorgesehen. Die Niveauregulierung des Fahrzeugs erfolgt durch die Betätigung des Magnetventils, indem je nach Höhenlage des Fahrzeugkörpers oder anderen nachgewiesenen Bedingungen über die Luftdurchführung 11 Luft in oder aus den Luftfederungskammern 9 und 10 strömt.
Eine Schraubenfeder 19 ist derart angeordnet, daß diese die Luftfederungshauptkammer 9 umschließt, wobei das untere Ende der Feder 19 durch ein an dem Zylinder 2 befestigtes Federlager 17 und das obere Ende der Feder 19 durch die Unterseite der Luftfederungshilfskammer 10 gehalten ist, die über den Rand der Luftfederungshauptkammer 9 hinausragt.
Bezugsziffer 20 bezeichnet einen Balg, der einen Teil . der Luftfederungshauptkammer 9 bildet. Bezugsffer 21 bezeichnet ein Lager. Bezugsziffer 22 bezeichnet eine Klammer bzw. Halterung, die zur Befestigung des Aufhängungssystems über das Lager 21 an einem Rahmenkörper 23 dient. Ein Gummiblock 24 ist in die Halterung bzw. Klammer 22 eingepaßt. Eine Abdeckung 25 ist an dem Rahmenkörper 23 derart befestigt, daß diese das obere Ende des Aufhängungssystems einschließt. In der Abdeckung 25 ist eine Öffnung 26 für den Durchtritt des Rohres 16 vorgesehen.
Die Luftfederungshilfkammer 10 ist auf bzw. über der Luftfederungskammer 9 derart angeordnet, daß erstere die Kolbenstange 4 umschließt. Die beiden Luftfederungskammern 9 und 10 sind über Verbindungsleitungen bzw. Verbindungsdurchführungen 12a, 12b, 13a und 13b und die Luftdurchführung 11 miteinander verbunden, die in der Kolbenstange 4 und Steuerstange 7 vorgesehen sind. Wenn die Steuerstange 7 zwecks Änderung ihrer Laye in bezug auf die Kolbenstange 4 gedreht wird, so dienen die beiden Stangen in Kombination als Schaltventil 14, durch welches die beiden Luftfederungskammern 9 und 10 wahlweise miteinander verbunden und voneinander getrennt werden. Diese Anordnung trägt zu einer äußerst kompakten Ausbildung des gesamten Aufhängungssystems bei.
Dadurch, daß das Steuerventil 8 für die Änderung des Wirkungsquerschnitts der Öffnungsdurchführung in dem Kolben 5 an dem-unteren Ende der Steuerstange 7 befestigt ist, lassen sich Federkraft und Dämpfungskapazität der Aufhängung durch die Drehung der Steuerstange 7 und die daraus resultierende Aktion des Schaltventils 14 gleichzeitig schalten.
Da die Luftfederungshilfskammer 10 in radialer Richtung über den Rand der Luftfederungshauptkammer 9 hinausragt, dient die Unterseite der Luftfederungshilfskammer 10 als Federlager für die Befestigung des oberen Endes der Schraubenfeder 19. Dadurch ist ein gesondertes Federlager für diesen Zweck nicht erforderlich, so daß die Anzahl der Bauteile verringert und die Größe des Aufhängungssystemen reduziert werden kann.
Eine die Anschlußöffnung 15 und andere Teile an der Oberseite der Aufhängung umgebende Abdeckung ist an dem Rahmenkörper 23 befestigt. Durch die Abdeckung wird auf wirksame Weise verhindert, daß das im Bereich der Luftdurchführung 11 und der Anschlußöffnung 15 entwickelte Geräusch nach außen dringt. Ein verstärkte Geräuschdämpfungswirkung läßt sich dadurch erreichen, daß die Innenseite der Abdeckung mit einem geräuschschluckenden Werkstoff ausgekleidet wird.
Das erfindungsgemäß ausgestaltete Ausführungsbeispiel des Radaufhängungssystems für Fahrzeuge weist folgende Vorteile und Wirkungen auf: (1) Fahrkomfort und Fahrsicherheit werden vergrössert, indem stets eine gute Haftung der Räder auf der Fahrbahn vorhanden ist und die Lenkstabilität in Abhängigkeit der Beschleunigung oder anderen auf den Fahrzeugaufbau wirkender Faktoren verstärkt wird, während der Fahrzeugaufbau durch Niveauregulierung bzw.
Änderung der Dämpfungskapazität des Stoßdämpfers und der Federkonstante der Luftfederungskammern stets eine vorgegebene Lage bzw. Höhe beibehält.
(2) Eine Luftfederungskammer besteht aus einer Luftfederungshauptkammer und einer Luftfederungshilfskammer mit einem Schaltventil dazwischen. Die Änderung der Federkonstante kann problemlos erfolgen, da nämlich die Kapazität der Luftfederungskammer durch die Verbindung oder Trennung der beiden Kammern durch die Betätigung des Schaltventils geändert wird.
(3) Die Luftfederungshilfskammer und das Schaltventil lassen sich in kompakter Weise in das Aufhängungssystem mit einer LuEtLederun9sllaupekammer eingliedern.
(4) Die Federkonstante der Luftfederungskammer und die Dämpfungskapazität des Stoßdämpfers können gleichzeitig geändert werden.
(5) Da die Unterseite der Luftfederungshilfskammer zugleich als Federlager für die Festlegung des oberen Endes der Schraubenfeder dient, reduzieren sich die notwendigen Bauteile ebenso wie die Abmessungen des Systems insgesamt.
Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein schaltbares Aufhängungssystem für Fahrzeuge, bei welchem eine Luftfederungshilfskammer über einer Luftfederungshauptkammer derart angeordnet ist, daß erstere eine Kolbenstange umschließt, so daß die Federkraft der Aufhängung in geeigneter Weise eingestellt werden kann. Eine Luftdurchführung für die Verbindung der beiden Luftfederungskammern ist in der Kolbenstange vorgesehen. Die Kolbenstange und eine innerhalb der Kolbenstange vorgesehene Steuer stange bilden ein Schaltventil für die Steuerung des Öffnens und Schließens der Luftdurchführung.
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Claims

RADAUFHÄNGUNGSSYSTEM FÜR FAHRZEUGE Patentansprüche Radaufhängungssystem für Fahrzeuge, g e k e n n -e i c h n e t d u r c h einen Stoßdämpfer (1), der einen eine Achse tragenden Zylinder (2) aufweist, einen in den Zylinder (2) eingesetzten Kolben (5), der den zylinderinnenraum in zwei Kammern (3a, 3b) unterteilt und Durchführungsöffnungen (6a,6b,6c) für die Verbindung der beiden Kammern (3a,3b) aufweist, eine Kolbenstange (4), die sich von dem Kolben (5) nach oben erstreckt und an ihrem oberen Ende an dem Fahrzeugkörper befestigt ist, eine Luftfederungshauptkammer (9), die für die Aufnahme des Gewichts des Fahrzeugs koaxial um die Kolbenstange (4) und den Zylinder (2) angeordnet ist, eine Luftfederungshilfskammer (10), die über der Luftfederungshauptkammer (9) angeordnet ist und die Kolbenstange (4) koaxial umschließt, eine Steuerstange (7), die innerhalb der Kolbenstange (4) angeordnet ist, sich in Längsrichtung der Kolbenstange erstreckt und in bezug auf diese versetzbar bzw. verschiebbar ist, Öffnungen (12a,12b), die in dem Bereich der Kolbenstange (4) vorgesehen sind, die die Steuerstange (7) umgibt, und die mit der Luftfederungshauptkammer (9) und-hilfskammer (10) kommunizieren, eine in der Steuerstange (7) vorgesehene Luftdurchführung (11), über welche die Zuleitung von Luft zu den Luftfederungskammern (9,10) und die Ableitung von Luft aus den Luftfederungskammern (9,10) erfolgt, welche über die Luftdurchführung (11) und die Öffnungen (12a,12b) in der Kolbenstange miteinander verbunden sind, und durch die Funktion der Kolbenstange (4) und Steuerstange (7) als Schaltventil (14) für die wahlweise Verbindung und Trennung der Luftfederungshauptkammer und Luftfederungshilfskammer (9.10) durch Verschieben der Steuerstange (7) in bezug auf die Kolbenstange (4).
2. Radaufhängungssystem nach Anspruch 1, d a -d u r c Io 9 e k e n n z e i c h n e t, daß ein- Steuerventil (8) vorgesehen ist, welches mit der Steuerstange (7) zusammengeschlossen ist und zur Änderung des Wirkungsquerschnitts der Durchführungsöffnungen (6a,6b,6c) in dem Kolben (5) dient.
3. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c ii g e k c n n z e i c ii n c t daß das Steuerventil (8) durch die Steuerstange (7) betätigt wird, so daß der Wirkungsquerschnitt der Durchführungsöffnungen (6a, 6b, 6c) bei geschlossenem Ventil (8) gegenüber dem Wirkungsquerschnitt bei geöffnetem Ventil (8) verkleinert wird.
4. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Schraubenfeder (19) vorgesehen ist, die die Luftfederungshauptkammer (9) umschließt, wobei das untere Ende der Schraubenfeder (19) entweder an dem Zylinder (2) oder der Kolbenstange (4) und das obere Ende an der Luftfederungshilfskammer (10) befestigt ist, die in radialer Richtung über den Rand der Luftfederungshauptkammer (9) hinausragt, so daß die Unterseite (18) der Luftfederungshilfskammer (10) als Federlager für die Festlegung des oberen Endes der Schraubenfeder (19) dient.
5. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine das obere Ende der Kolbenstange (4) einschließende Abdeckung (25) vorgesehen ist, durch welche verhindert wird, daß Geräusche, die durch die Luftströmung durch die Luftdurchführung (11) in der Steuerstange (7) entwickelt werden, nach außen dringen.
6. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c 10 g e k e n n z e i c h n e t, daß die Position der Steuerstange (7) in bezug auf die Kolbenstange (4) durch Drehen veränderbar ist u-nd daß die Kolbenstanye (4) und die Steuerstange (7) in Kombination als Schaltventil (14) dienen, durch welches die Luftfederungshauptkammer (9) und Luftfederungshilfskammer (10) im Zuge der Drehung der Steuerstange (7) in bezug auf die Kolbenstange (4) miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden.
7. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abdeckung (25) an einem Rahmenkörper (23) derart befestigt ist, daß dadurch eine Anschlußöffnung (15) an der Oberseite des Aufhängunssystems abgedeckt wird.
8. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abdeckung (25) an dem Rahmenkörper (23) derart festgelegt ist, daß ein Rohr (16) für die Verbindung eines Luftkompressors und der Anschlußöffnung (15) an der Oberseite des Aufhängungssystems hindurchgeführt ist.
9. Radaufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Abdeckung (25) mit einem schalldämmenden Werkstoff ausgekleidet ist.