DE3720729C2 - Feder-Dämpfer-Einheit - Google Patents
Feder-Dämpfer-EinheitInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feder-Dämpfer-Einheit nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Diverse Systeme zur Niveauregulierung von Fahrzeugen sind in Schwin
gungsdämpferteile eingebaut bzw. zusammen mit diesen konzipiert worden, wobei
ein unter Druck stehendes Strömungsmittel, wie beispielsweise Druckluft, einer
unter Druck setzbaren Strömungsmittelkammer, die mit einem Federbein oder
einem Schwingungsdämpfer in Verbindung steht, zu- oder abgeführt werden kann.
In bekannten Einheiten dieses Typs wird die unter Druck setzbare Strömungsmittel
kammer als Luftfederungsvorrichtung zur Unterstützung eines Primäraufhängungs
systems oder anderen Aufhängungssystems sowie als Lastniveauregulierungsvor
richtung verwendet. Des weiteren besitzen derartige Systeme des Standes der
Technik Höhenmeßvorrichtungen des Fahrzeuges, die aufrechterhaltene Änderun
gen in der Höhenbeziehung zwischen dem Chassis und dem mit dem Boden in
Kontakt tretenden Rad sowie der Achseinheit erfassen, um eine Zufuhr oder Frei
gabe von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu der oder von der unter Druck
setzbaren Strömungsmittelkammer zu bewirken, damit eine gewünschte Höhenbe
ziehung des Fahrzeuges aufrechtgehalten werden kann. Einige Ausführungsbei
spiele der neueren Zeit von derartigen Aufhängungssystemen, sowohl mit als auch
ohne Höhenerfassung, sind in den US-PS'en 39 54 257, 40 17 099, 40 67 558, 41 41
572 und 42 06 907 beschrieben.
Die DE 35 36 201 A1, von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen
wurde, beschreibt eine Feder-Dämpfer-Einheit, die als Niveausensor eine elektri
sche Spule einsetzt, die innerhalb der unter Druck setzbaren Kammer angeordnet ist.
Dieser Sensor ist fest mit der Feder-Dämpfer-Einheit verbunden.
Obwohl die vorstehend erläuterten Feder-Dämpfungs-Einheiten des Standes
der Technik gegenüber ihren Vorgängern beträchtliche Vorteile aufweisen, sind
viele dieser Systeme relativ teuer, komplex oder beschwerlich herzustellen bzw. zu
warten. Darüber hinaus machen viele dieser bekannten Systeme sowohl den Aus
tausch des Schwingungsdämpferteiles als auch des Niveauregulierungsteiles erfor
derlich, wann immer einer dieser Teile ausgetauscht werden muß. So ist z. B. die aus
DE 35 36 201 A1 bekannte Feder-Dämpfer-Einheit nur als Ganzes auswechselbar.
Der Ersatz des Niveausensors oder des Feder-Dämpfer-Bauteiles alleine ist nicht
möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Feder-Dämpfer-Ein
heit der angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß die Verbindung zwischen dem
Sensor-Halter bzw. dem Sensor und der Kappe möglichst einfach in der Herstellung
sowie funktionssicher ist und eine hohe Lebensdauer besitzt.
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ge
löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Ver
bindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform
eines Schwingungsdämpfer- und Niveauregulierungssystems, das in einer Betriebs
stellung innerhalb eines gestrichelt dargestellten typischen Kraftfahrzeuges gezeigt
ist;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht einer Schwingungsdämpfereinheit mit
einem Niveauregulierungssystem,
Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Schwingungsdämpfereinheit der Fig.
2, der die Einheit in einem Zustand zeigt, in dem sich das Gehäuse und die Kolben
stange des Schwingungsdämpfers in mittleren Längspositionen befinden,
Fig. 4 einen Teilschnitt ähnlich Fig. 3, wobei jedoch das Gehäuse und die
Kolbenstange in ausgefahrenen Längsstellungen dargestellt sind;
Fig. 5 einen Längsschnitt entsprechend den Fig. 3 und 4, wobei jedoch
das Gehäuse und die Kolbenstange des Schwingungsdämpfers in zurückgezogenen
Längsstellungen dargestellt sind;
Fig. 6 eine vergrößerte Detailansicht eines Kappenelementes, das am äußeren
Längsende des Schwingungsdämpfergehäuses installierbar ist, um das Membranträ
gerelement der in den Fig. 2 bis 5 zusammen mit der sich hindurch erstrecken
den Kolbenstange gezeigten Schwingungsdämpfereinheit lösbar zu kontaktieren und
zu lagern;
Fig. 7 eine vergrößerte Detailschnittansicht einer wahlweisen Ausführungs
form eines Mechanismus, mit dem das Membranträgerelement lösbar am Schwin
gungsdämpfergehäuse an einer der mit Längsabstand angeordneten Stellen befestigt
ist,
Fig. 8 eine Detailseitenansicht, die eine andere wahlweise Ausführungsform
des Mechanismus zeigt, mit dem das Membranträgerelement am Gehäuse des
Schwingungsdämpfers befestigt ist,
Fig. 9 einen Teilschnitt entlang Linie 9-9 in Fig. 8;
Fig. 10 eine vergrößerte Detailschnittansicht einer wahlweisen Ausführungs
form des Mechanismus, mit dem das Trägerelement für die Erfassungsvorrichtung
am Kammerelement der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Schwingungsdämp
fereinheit befestigt ist; und
Fig. 11 eine vergrößerte Detailansicht ähnlich der Fig. 10, die jedoch eine
andere wahlweise Ausführungsform eines Befestigungsmechanismus für das
Fühlerträgerelement zeigt.
Die Fig. 1 bis 11 zeigen diverse beispielhafte Ausführungsformen eines
Schwingungs- oder landläufig Stoßdämpfer- und Niveauregulierungs
systems für ein Fahrzeug, das als Stoßdämpfereinheit
in einem Kraftfahrzeug Verwendung finden kann. Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand der in den Figuren dar
gestellten Ausführungsbeispiele eine herkömmliche hydrau
lische Stoßdämpferuntereinheit umfaßt, wird dem Fachmann
aus der folgenden Erläuterung ohne weiteres klar, daß
die Prinzipien der Erfindung in gleicher Weise auf feder
beinähnliche Stoßdämpfereinheiten oder Untereinheiten,
auf herkömmliche oder federbeinähnliche Stoßdämpferein
heiten mit oder ohne Aufhängungsschraubenfedern, die
die Stoßdämpfereinheit umgeben, und auf Stoßdämpferein
heiten anderer Typen für andere Anwendungsfälle anwend
bar sind.
In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 10 dargestellt, das mit einer
bevorzugten Ausführungsform eines Stoßdämpfer- und Niveau
regulierungssystems 12 der Erfindung versehen ist. Das
Fahrzeug 10 besitzt einen gefederten Abschnitt, der als
Chassis oder Karosserie 14 bezeichnet wird, und einen
ungefederten Achs- und Radabschnitt 16, zwischen welchen
Haupt- oder Primäraufhängungsfedern 18 angeordnet sein
können. Eine Reihe von Stoßdämpfereinheiten 20 (von denen
nur eine dargestellt ist) kann im Fahrzeug 10 für irgend
eine oder alle Achseinheiten des Fahrzeuges angeordnet
und wahlweise von einer Strömungsmitteldruckquelle, bei
spielsweise einem elektrisch betriebenen Luftkompressor
22, unter Druck gesetzt werden. Die Stoßdämpfereinheiten
20 können die einzigen Federn des Fahrzeuges 10 bilden
oder in Verbindung mit anderen Aufhängungsbestandteilen
verwendet werden.
Der Kompressor 22 wird über eine herkömmliche Fahrzeug
batterie 24 elektrisch betrieben, welche mit Hilfe eines
elektrischen Leiters 28 an einen elektrischen Steuermodul
26 angeschlossen ist. Der Steuermodul 26 ist wiederum
mit Hilfe eines geeigneten elektrischen Leiters 30 an
den Kompressor 22 angeschlossen, wobei sich eine geeig
nete Sicherung 32 vorzugsweise in der elektrischen Schal
tung zwischen der Batterie 24 und dem restlichen Teil
der elektrischen Bestandteile befindet.
Der Kompressor 22 liefert unter Druck stehendes Strömungs
mittel, beispielsweise unter Druck stehende Luft, über
eine Strömungsmittelleitung 34 an eine Steuerventilvor
richtung 36, eine andere Strömungsmittelleitung 38, ein
Strömungsmittelleitungsfitting 40 und eine Strömungsmittel
leitung 42 an die Stoßdämpfereinheit 20. Üblicherweise
ist eine zweite Strömungsmittelleitung 44 zwischen das
Fitting 40 und eine zweite Stoßdämpfereinheit (nicht
gezeigt) geschaltet.
Wenn das Fahrzeug 10 schwer beladen wird, empfängt der
Steuermodul 26 ein Signal (von einer nachfolgend beschrie
benen Erfassungsvorrichtung), welches einen derartigen be
ladenen Zustand von der Stoßdämpfereinheit 20 in der nach
folgend beschriebenen Weise anzeigt. In Abhängigkeit von
einem Signal, das anzeigt, daß das Fahrzeug schwer beladen
und die Fahrzeughöhe zu gering ist, setzt der Steuermodul
26 den Kompressor 22 in Betrieb und bewirkt eine Betäti
gung der Steuerventilvorrichtung 36, damit unter Druck
stehendes Strömungsmittel den Stoßdämpfereinheiten 20
zugeführt werden kann, um auf diese Weise den gefederten
Abschnitt 14 des Fahrzeuges 10 auf ein vorgegebenes ge
wünschtes Niveau anzuheben. Wenn das Fahrzeug 10 unbela
den ist, bewirkt der Steuermodul 26 in entsprechender
Weise eine Betätigung der Steuerventilvorrichtung 36,
um unter Druck stehendes Strömungsmittel von den Stoß
dämpfereinheiten 20 zur Atmosphäre abzugeben und damit
den gefederten Abschnitt 14 des Fahrzeuges 10 auf ein
vorgegebenes gewünschtes Niveau abzusenken.
Die Stoßdämpfereinheit 20, die für die Stoßdämpferein
heiten des Fahrzeuges 10 typisch ist, ist in Einzelheiten
in den Fig. 2 bis 5 dargestellt. Die Einheit 20 be
sitzt einen Stoßdämpferteil oder eine entsprechende Un
tereinheit, die mit 50 bezeichnet ist und bei der es
sich beispielsweise um einen direkt wirkenden hydrau
lischen Stoßdämpfer handeln kann. Der Stoßdämpfer 50
besitzt einen länglichen Zylinder oder ein Gehäuse 52
und eine hin- und hergehende Kolbenstange 54, die sich
in Längsrichtung von einem Ende des Gehäuses 52 nach
außen erstreckt und eine Längsbewegung relativ zum Gehäu
se 52 durchführen kann. Die Kolbenstange 54 ist mit
einem hin- und hergehenden Kolben (nicht gezeigt) verbun
den, der gleitend und hin- und herbeweglich im Gehäuse
52 angeordnet ist. Um die Relativbewegung zwischen dem
gefederten Abschnitt 14 des Fahrzeuges 10 und der nicht
gefederten Achs- und Radeinheit 16 zu dämpfen, kann das
untere Ende des Gehäuses 52 an der nichtgefederten Achs-
und Radeinheit 16 oder irgendeinem anderen nichtgefeder
ten Abschnitt des Fahrzeuges 10 mit Hilfe eines unteren
Endfittings 56 befestigt sein. In entsprechender Weise
kann das obere oder in Längsrichtung äußere Ende der Kol
benstange 54 mit dem gefederten Abschnitt 14 des Fahr
zeuges 10 über eine obere Endfittingeinheit 58 verbunden
sein. Die Anschlüsse der unteren und oberen Endfitting
einheiten 56 und 58 an die nichtgefederten und gefederten
Fahrzeugabschnitte 16 und 14 sind in herkömmlicher Weise
ausgeführt und dem Fachmann bekannt. Daher werden diese
Anschlüsse nicht mehr weiter im einzelnen erläutert.
Die Stoßdämpfereinheit 20 umfaßt desweiteren ein Kammer
element 60, das auch als Schmutz- oder Staubschirm dient
und hohl ausgebildet ist. Das Element umgibt mindestens
einen Teil des Stoßdämpfers 50. Ein in Längsrichtung äus
serer Abschnitt des Kammerelementes 60 ist fest mit dem
in Längsrichtung äußeren Ende der Kolbenstange 54 verbun
den und damit über ein Dichtungselement 62 abgedichtet.
Ein flexibles Rollmembranelement 64 besitzt ein äußeres
Ende 68, das dichtend mit einem wahlweise nach unten ge
führten Halsabschnitt 76 des Kammerelementes 60 verbunden
ist, und zwar über ein Klemmelement 78 oder andere geeig
nete Mechanismen zum dichtenden Befestigen des Membran
elementes 64 am Kammerelement 60, um eine unter Druck
stehende Strömungsmittelkammer 65 mit dem Stoßdämpfer
50 auszubilden. Ein Membranlagerelement 70, das vorzugs
weise eine allgemein längliche rohrförmige Gestalt be
sitzt, umgibt vorzugsweise das Gehäuse 52 mit seitlichem
Abstand nach außen. Das Membranelement 64 ist dichtend
mit einem wahlweise nach unten gerichteten Halsabschnitt
72 des Membranträgerelementes 70 verbunden, und zwar über
ein Klemmelement 74 oder andere geeignete Mechanismen
zum dichtenden Befestigen des Membranelementes 64 am Mem
branträgerelement 70. Das Kammerelement 60, das Membran
element 64 und das Membranträgerelement können entweder
konzentrisch oder exzentrisch zum Stoßdämpfer 50 angeord
net sein, und das Membranelement 64 kann alternativ für
viele Anwendungsfälle direkt mit dem Gehäuse 52 dichtend
verbunden sein.
Das Membranträgerelement 70 lagert in seitlicher Richtung
mindestens einen Teil des Membranelementes 64 in einer
mit seitlichem Abstand nach außen angeordneten Lage zum
Gehäuse 52, und zwar vorzugsweise an zwei Stellen am
Gehäuse 52, die mit Längsabstand voneinander angeordnet
sind. Das Membranträgerelement 70 ist an diesen mit Längs
abstand angeordneten Stellen lösbar mit dem Gehäuse 52
verbunden, und zwar vorzugsweise über ein Kappenelement
80 und einen Lagerring 86. Durch die bevorzugte Anordnung,
durch die das Membranträgerelement 70 mindestens an zwei
Längsstellen im Abstand vom Gehäuse 52 angeordnet ist,
wird jedwede Neigung des Trägerelementes 70 zum Kontak
tieren des Gehäuses 52 und Klappern an diesem herabge
setzt.
Das Kappenelement 80 besitzt eine Öffnung 82, die sich
in Längsrichtung durch das Element erstreckt und die
darin eingesetzte Kolbenstange 54 aufnimmt. Es besitzt
vorzugsweise eine becherförmige Gestalt und kann mittels
Preßpassung oder in anderer Weise in enger Passung das
in Längsrichtung äußere Ende des Gehäuses 52 aufnehmen,
um das Kappenelement 80 fest am Gehäuse 52 anzubringen.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, umfaßt das Kappenelement
80 vorzugsweise mindestens auf seiner seitlich äußeren
Seite einen Überzug aus elastomerem Material 84. Ein
solcher Überzug ist vorzugsweise auch auf seiner oberen
oder in Längsrichtung äußeren Endfläche vorgesehen. Das
Kappenelement 80 besitzt vorzugsweise eine Reihe von
Versteifungs- oder Verfestigungsrippen 88, die sich seit
lich entlang seiner in Längssrichtung äußeren Fläche
und in Längsrichtung entlang seiner seitlichen äußeren
Seite erstrecken. Das elastomere Material 84 am Kappen
element 80, bei dem es sich um vulkanisierten Gummi oder
ein andere geeignetes Elastomer handeln kann, steht ela
stisch mit dem Membranträgerelement 70 mit seitlichem
Abstand zum Gehäuse 52 in Eingriff und lagert das Träger
element seitlich. Durch einen derartigen elastischen
Eingriff mit dem nach unten verlaufenden Halsabschnitt
72 des Membranträgerelementes 70 kann das Trägerelement
70 durch Reibeingriff und lösbar am Kappenelement 80
an einer der vorstehend erwähnten Längsstellen am Gehäu
se 52 befestigt und dadurch seitlich gelagert werden.
An seinem gegenüberliegenden Längsende ist das Membran
trägerelement 70 lösbar mit einem Lagerring 86 verbunden
und wird in Längsrichtung durch diesen gelagert. Der
Lagerring 86 ist fest und in strömungsmitteldichter Weise
am Gehäuse 52 angebracht, beispielsweise durch Schweißen
oder durch eine andere Befestigungseinrichtung mit hoher
Festigkeit und Strömungsmitteldichtigkeit. Der Lagerring
86 besitzt einen Flanschabschnitt 90, der sich seitlich
nach außen erstreckt, um das Membranträgerelement 70
in Längsrichtung zu lagern, wenn das Membranträgerele
ment 70 am Stoßdämpfer 50 installiert wird. Ein elasto
merer O-Ring oder ein anderes Dichtungselement 92 ist
dichtend zwischen dem Lagerring 86 und dem Membranträger
element 70 angeordnet, um sicherzustellen, daß die unter
Druck setzbare Strömungsmittelkammer 65 strömungsmittel
dicht ist. Wenn die Strömungsmittelkammer 65 mit Luft
oder einem anderen Strömungsmittel unter Druck gesetzt
wird, übt der Druck des Strömungsmittels eine in Längs
richtung nach unten oder in Längsrichtung einwärts ge
richtete Kraft unter Verwendung des Membranträgerelemen
tes 70 gegen den Flanschabschnitt 90 des Lagerringes
86 aus und hält somit das Membranträgerelement 70 in
einer in Längsrichtung festen Position relativ zum Ge
häuse 52. Daher wird keine weitere Verbindung zwischen
dem Membranträgerelement 70 und dem Lagerring 86 benö
tigt, um die Luftfederuntereinheit (Kammerelement 60,
Membranelement 64 und Membranträgerelement 70) während
des Betriebes am Stoßdämpfer 50 zu halten. Um jedoch
die Luftfederuntereinheit zeitweise, jedoch lösbar wäh
rend des Transportes oder der Installation der Stoßdämp
fereinheit 20 oder in anderen Fällen, wenn die Strömungs
mittelkammer 65 nicht unter Druck steht, zu befestigen,
umfaßt eine Ausführungsform der Erfindung mindestens
ein Stiftelement 94, das lösbar durch eine Öffnung 96
im Membranträgerelement und in eine Öffnung 98 im Lager
ring 86 einsetzbar ist.
Eine wahlweise Ausführungsform der zeitweisen und lös
baren Verbindung zwischen dem Membranträgerelement und
dem Lagerring ist in Fig. 7 dargestellt, wobei ein an
derer Lagerring 186 mit dem Stoßdämpfergehäuse 52 ver
schweißt oder daran in anderer Weise befestigt ist. Der
andere Lagerring besitzt mindestens einen Schlitz oder
eine Nut 102, die sich in seitlicher Richtung nach innen
erstreckt. Ein anderes Membranträgerelement 170 entspricht
im wesentlichen dem vorstehend beschriebenen Membranträ
gerelement 70 mit der Ausnahme, daß die Öffnung 96 durch
einen oder mehrere Lappen 104 ersetzt ist, welche durch
Biegen in den Schlitz oder die Nut 102 im Lagerring 186
verformbar ist, um das Membranträgerelement 170 während
des Transportes, der Installation oder in anderen Fällen,
wenn die Strömungsmittelkammer 65 nicht unter Druck steht,
lösbar mit dem Stoßdämpfergehäuse 52 zu verbinden.
Bei noch einer weiteren wahlweisen Ausführungsform, die
in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, ist noch ein anderes
Membranträgerelement 270 im wesentlichen mit dem vorstehend
beschriebenen Membranträgerelement 70 identisch, mit Aus
nahme der Anordnung eines nach außen ausgebauchten Ab
schnittes 271, der mindestens eine Öffnung 296 besitzt,
welche sich in seitlicher Richtung durch den Abschnitt
erstreckt. Ein anderer Lagerring 286 ist mit dem Stoß
dämpfergehäuse 52 verschweißt oder daran in anderer Weise
befestigt, wie vorstehend beschrieben, und umfaßt einen
Schlitz oder eine Nut 202, die sich seitlich einwärts
erstreckt. Ein Verbindungsring 206 ist zwischen dem Mem
branträgerelement 270 und dem Lagerring 286 angeordnet.
Der Verbindungsring 206 besitzt mindestens einen seit
lich nach innen gerichteten Lappenabschnitt 207 und min
destens einen seitlich nach außen gerichteten Lappenab
schnitt 208.
Wenn das in den Fig. 8 und 9 dargestellte Membranträ
gerelement 270 am Stoßdämpfer 50 installiert ist, wobei
der Verbindungsring 206 zwischen dem Membranträgerelement
70 und dem Lagerring 286 angeordnet ist, steht der Lap
penabschnitt 207 mit dem Schlitz oder der Nut 202 im
Lagerring 286 in verriegelndem Eingriff, während der
Lappenabschnitt 208 mit der Öffnung 296 im Membranträ
gerelement 70 in verriegelndem Eingriff steht. Da der
Verbindungsring 206 vorzugsweise aus einem elastischen
synthetischen Material besteht, sind die Lappenabschnitte
207 und 208 seitlich nach außen und innen elastisch ver
formbar, damit das Membranträgerelement 270 mit Hilfe
des Lagerringes 286 bequem und lösbar mit dem Stoßdämp
fergehäuse 52 verbunden werden kann, wobei das in Längs
richtung innere Ende des Membranträgerelementes 270 mit
einem seitlich nach außen verlaufenden Flanschabschnitt
209 des Verbindungsringes 206 in Eingriff tritt. Wie
vorstehend erläutert, wird eine derartige lösbare Verbin
dung des Membranträgerelementes 270 mit dem Stoßdämpfer
gehäuse 52 nur während des Transportes oder der Installa
tion der Stoßdämpfereinheit 20 oder in anderen Fällen,
wenn die Strömungsmittelkammer 65 nicht unter Druck steht,
benötigt. Irgendeine der wahlweisen Verbindungen, die
in den Fig. 7 bis 9 dargestellt sind, kann wahlweise
durch die in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Verbin
dungen ausgetauscht werden.
Wie man den Fig. 1 bis 5 entnehmen kann, bewegen sich
die Kolbenstange 54 und das Stoßdämpfergehäuse 52 in
Längsrichtung relativ zueinander zwischen ausgefahrenen
Stellungen, die in Fig. 4 dargestellt sind, und Zurück
gezogenen Stellungen, die in Fig. 5 gezeigt sind, und
zwar in Abhängigkeit von erhöhten oder verminderten Bela
stungen zwischen dem gefederten Chassisabschnitt 14 und
dem nichtgefederten Achs- und Radabschnitt 16 des Fahr
zeuges 10. Wie vorstehend erläutert, kann die Strömungs
mittelkammer 65 durch Druckluft oder ein anderes Strö
mungsmittel unter Druck gesetzt werden, um aufrechter
haltene erhöhte oder erniedrigte Lasten des Fahrzeuges
14 zu kompensieren. Ein derartiges unter Druck stehendes
Strömungsmittel kann mittels eines Fittings 46 am Kammer
element 60 und der Strömungsmittelleitung 44 der Strömungs
mittelkammer 65 zugeführt oder von dieser abgezogen wer
den, wie vorstehend erläutert.
Um festzustellen, ob unter Druck stehendes Strömungsmit
tel der Strömungsmittelkammer 65 zugeführt oder von dieser
abgezogen werden soll, oder um nur die Stoßdämpferstel
lungen zu ertasten, wenn die vorstehend erwähnte Luftdruck
membran nicht vorhanden ist, kann ein Fühler 73 zur elek
trischen Induktionserfassung vorgesehen sein, um die
Längsstellung des Gehäuses 52 relativ zur Kolbenstange
54 zu ertasten. Der Fühler ist fest am Kammerelement
60 angebracht und in diesem angeordnet sowie im wesent
lichen vollständig durch dieses geschützt. Er besitzt
eine elektrische Induktionsspule 75, die fest mit einem
in Längsrichtung inneren Ende 77 des Kammerelementes
60 mit Hilfe eines Spulenlagerelementes 79 verbunden ist.
Das Spulenlagerelement 79 und die Spule 75 umgeben min
destens einen Abschnitt des Stoßdämpfers 50 und sind
seitlich nach außen gesehen mit seitlichem Abstand vom
Stoßdämpfer 50 angeordnet. Die Spule 75 und das Spulen
lagerelement 79 erstrecken sich im Kammerelement 60 in
Längsrichtung nach außen. Sie sind dort gegen Staub,
Schmutz, Fremdpartikel und andere Beschädigungen in der
Umgebung des Fahrzeugunterbaus geschützt.
Vorzugsweise besitzt das Spulenlagerelement 79 einen
seitlich nach außen verlaufenden Flanschabschnitt 81,
der fest mit dem Kammerelement 60 verbunden ist. Die
Spule ist auf einer seitlichen Außenseite des Spulenla
gerelementes 79 und einer seitlichen Außenseite oder
oberen Seite des Flanschabschnittes 81 angeordnet. Die
Spule 75 und das Spulenlagerelement 79 sind über das
innere Ende 77 des Kammerelementes 60, das seitlich nach
innen auf gegenüberliegenden Längsseiten des Flanschab
schnittes 81 unter Druck permanent verformt ist, fest
mit dem Kammerelement 60 verbunden.
Um die Spule 75 zwischen dem Spulenlagerelement 79 und
dem inneren Ende 77 des Kammerelementes 60 zu halten,
ist ein Ring 83 an mindestens einer oder beiden Längs
seiten des Flanschabschnittes 81 angeordnet. Falls es
erforderlich ist, das Spulenlagerelement 79 und die Spu
le 75 gegen Beschädigungen oder eine unerwünschte Ver
drehung elastisch zu schützen, wenn das innere Ende 77
des Kammerelementes 60 seitwärts nach innen unter Druck
verformt wird, kann der Ring 83 als elastischer Isola
tionsring ausgebildet sein. Bei einer derartigen Ausfüh
rungsform, die in Fig. 10 dargestellt ist, kann der
Ring 83 aus einem inneren Abschnitt 85 aus einem Kunst
harzmaterial und einem äußeren Abschnitt 87 aus einem
nachgiebigen Elastomermaterial zusammengesetzt sein.
Bei dieser Ausführungsform wird der elastische Außen
abschnitt 87 zwischen dem inneren Abschnitt 85 und dem
in Längsrichtung festen inneren Ende 77 des Kammerele
mentes 60 elastisch zusammengepreßt, wenn das innere
Ende 77 unter Druck seitlich nach innen verformt wird.
Vorzugsweise besitzt der innere Abschnitt 85 eine in
Längsrichtung verlaufende Hülse 89 und eine seitlich
verlaufende Lippe 91, wobei der elastische äußere Ab
schnitt 87 zwischen dem inneren Ende 77 des Kammerele
mentes 60 und der Hülse 89 sowie der Lippe 81 elastisch
zusammengepreßt ist, wie in Fig. 10 gezeigt. Bei einer
derartigen Ausführungsform sind sowohl der Flanschab
schnitt 81 des Spulenlagerelementes 79 als auch die Spule
75 gegen Beschädigungen während der Verformung des inne
ren Endes 77 des Kammerelementes 60 geschützt.
Eine wahlweise Ausführungsform des Ringes 83 ist in Fig.
11 dargestellt. Dieser Ring 183 ist einstückig ausgebil
det und kann wahlweise aus einem Kunstharzmaterial be
stehen, das elastisch zusammenpreßbar ist, wenn das in
nere Ende 77 des Kammerelementes 60 um den Flanschab
schnitt 81 des Spulenlagerelementes 79 unter Druck ver
formt wird. Bei allen Ausführungsformen des Ringes 83
oder 183 hält dieser die Spule 75 an Ort und Stelle und
kann dazu verwendet werden, um das Kammerelement 60 und
die Spule 75 seitlich mit Abstand zu halten, um die Spule
75 gegenüber unerwünschten Beschädigungen oder Verformun
gen zu schützen, sowie desweiteren wahlweise einen be
stimmten Elastizitätsgrad zur Verfügung zu stellen, um
somit ebenfalls das Spulenlagerelement 79 und des Flansch
abschnitt 81 gegen unerwünschte Beschädigungen oder Ver
formungen zu schützen. Der Ring 83 oder der Ring 183
kann jedoch auch relativ starr ausgebildet sein und nicht
die vorstehend beschriebene elastische Struktur besitzen.
Im Betrieb ertastet der Fühler 73 verbleibende Änderungen
der relativen Längsstellungen des Stoßdämpfergehäuses
52 und der Kolbenstange 54 und erfaßt damit Lastände
rungen am Fahrzeug 10. Dies wird durch den Steuermodul
26 erreicht, der bewirkt, daß ein elektrischer Strom
durch die Spule 75 fließt. Wenn sich ein größerer oder
geringerer Anteil des Gehäuses 52 und/oder des Membran
trägerelementes 70 in Längsrichtung innerhalb der Spule
85 nach außen oder innen bewegt, ändert sich die Gesamt
induktion der Spule 75 aufgrund der Anwesenheit eines
größeren oder geringeren Teiles der Masse des Gehäuses
52 und/oder des Membranträgerelementes 70 in der Spule.
Durch Messen der Änderungen des durch die Spule 75 flies
senden elektrischen Stromes, die durch Änderungen der
Induktion der Spule 75 bewirkt werden, verursacht der
Steuermodul 26 eine Betätigung des Kompressors 22, damit
mehr Druckluft oder ein anderes Strömungsmittel der Strö
mungsmittelkammer 65 zugeführt wird, oder alternativ
dazu, damit die Steuerventilvorrichtung 36 Druckluft
oder ein anderes Strömungsmittel von der Strömungsmittel
kammer 65 zur Atmosphäre abführt, damit der Stoßdämpfer
50 ausfährt oder sich einzieht, je nach der gewünschten
relativen Längsstellung zwischen dem Gehäuse 52 und der
Kolbenstange 54, so daß auf diese Weise das Fahrzeug 40
auf ein gewünschtes vorgegebenes Niveau bzw. eine ent
sprechende Fahrzeughöhe gebracht wird. Hierbei funktio
niert die Stoßdämprereinheit 20 als Höhenerfassungs-
und Höheneinstellvorrichtung, die das Fahrzeug auf einer
gewünschten Höhe hält, wobei die Luftfederuntereinheit
entweder als Unterstützungsvorrichtung für die vorstehend
erwähnte Primärfeder 18 oder als Primärfeder selbst ver
wendet werden kann.
Bei sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsfor
men der Erfindung können die Stoßdämpferuntereinheit
50 und die Luftfederuntereinheit, die aus dem Kammerele
ment 60, dem Membranelement 64, dem Membranträgerelement
70 und dem Induktionsfühler 73 bestehen, unabhängig von
einander entfernt Lind ausgetauscht werden. Hierdurch
wird die Nützlichkeit und Einbaufreundlichkeit der Stoß
dämpfereinheit 20 beträchtlich verbessert. Ferner wer
den die Wartungs- und Reparaturkosten des Stoßdämpfer-
und Niveuauregulierungssystem des Fahrzeuges beträchtlich
herabgesetzt.
Claims (6)
1. Feder-Dämpfer-Einheit bestehend aus
einem Schwingungsdämpfer mit einem Arbeitszylinder, einem im Arbeitszy linder gleitenden Kolben und einer am Kolben befestigten Kolbenstange, die sich an einem Ende des Arbeitszylinders nach außen erstreckt und eine Längsbewegung relativ zum Arbeitszylinder ausführt,
einer Kappe, die den Schwingungsdämpfer mit seitlichem Abstand zumindest teilweise umgibt und mit der Kolbenstange abgedichtet verbunden ist, und einem Rollbalg, der mit der Kappe und dem Arbeitszylinder abgedichtet verbunden ist, so daß die Kappe und der Rollbalg mit der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder eine Druckkammer bilden,
einem induktiv arbeitenden, als elektrische Spule ausgebildeten Niveausen sor, der die Position des Arbeitszylinders relativ zur Kolbenstange erfaßt, und
einem innerhalb der Druckkammer an der Kappe angeordneten rohrförmigen Halter, der die elektrische Spule auf seinem Außenumfang aufnimmt und den Schwingungsdämpfer mit seitlichem Abstand umgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Rand des Halters (79) eine nach außen weisende Schulter (81) aufweist, die von dem zu einer Nut (77) ausgeformten unteren Rand der Kappe (60) umschlossen ist, um die Kappe (60) und den Halter (79) fest miteinander zu verbin den, und
daß auf der nach außen weisenden Schulter (81) des Halters (79) ein Isola tionsring (83, 85; 183) angeordnet ist, um den Halter (79) und die elektrische Spule (75) bei einer Verformung von dem zu einer Nut (77) ausgeformten unteren Rand der Kappe (60) zu schützen.
einem Schwingungsdämpfer mit einem Arbeitszylinder, einem im Arbeitszy linder gleitenden Kolben und einer am Kolben befestigten Kolbenstange, die sich an einem Ende des Arbeitszylinders nach außen erstreckt und eine Längsbewegung relativ zum Arbeitszylinder ausführt,
einer Kappe, die den Schwingungsdämpfer mit seitlichem Abstand zumindest teilweise umgibt und mit der Kolbenstange abgedichtet verbunden ist, und einem Rollbalg, der mit der Kappe und dem Arbeitszylinder abgedichtet verbunden ist, so daß die Kappe und der Rollbalg mit der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder eine Druckkammer bilden,
einem induktiv arbeitenden, als elektrische Spule ausgebildeten Niveausen sor, der die Position des Arbeitszylinders relativ zur Kolbenstange erfaßt, und
einem innerhalb der Druckkammer an der Kappe angeordneten rohrförmigen Halter, der die elektrische Spule auf seinem Außenumfang aufnimmt und den Schwingungsdämpfer mit seitlichem Abstand umgibt, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Rand des Halters (79) eine nach außen weisende Schulter (81) aufweist, die von dem zu einer Nut (77) ausgeformten unteren Rand der Kappe (60) umschlossen ist, um die Kappe (60) und den Halter (79) fest miteinander zu verbin den, und
daß auf der nach außen weisenden Schulter (81) des Halters (79) ein Isola tionsring (83, 85; 183) angeordnet ist, um den Halter (79) und die elektrische Spule (75) bei einer Verformung von dem zu einer Nut (77) ausgeformten unteren Rand der Kappe (60) zu schützen.
2. Feder-Dämpfer-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sich der Rollbalg (64) an einem Träger (70) abstützt, der mit seitlichem Abstand am
Gehäuse (52) des Schwingungsdämpfers (50) angeordnet und an mindestens zwei in
Längsrichtung voneinander beabstandeten Stellen an diesem abgestützt ist.
3. Feder-Dämpfer-Einheit nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
eine Druckzuführeinrichtung (36) zur Druckbeaufschlagung der Druckkammer (65)
und eine Steuereinrichtung (26), die die Druckzuführeinrichtung (36) in Abhängig
keit des Niveausensors (73) betätigt.
4. Feder-Dämpfer-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Isolationsring (183) einstückig ausgebildet ist und
aus Kunstharz besteht.
5. Feder-Dämpfer-Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Isolationsring (83, 85) zusammengesetzt ist und einen inneren
Abschnitt (85) aus Kunstharz sowie einen äußeren Abschnitt (83) aus einem elasto
meren Material umfaßt, wobei der äußere Abschnitt (83) zwischen dem inneren Ab
schnitt (85) des Isolationsringes und der Nut (77) bei der Verformung der Kappe
(60) elastisch zusammengepreßt wird.
6. Feder-Dämpfer-Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
innere Abschnitt (85) des Isolationsringes (83, 85) eine in Längsrichtung verlau
fende Hülse (89) und eine in seitlicher Richtung verlaufende Lippe (91) umfaßt, und
daß der äußere Abschnitt (83) der Isolationsringes (83, 85) zwischen der Nut (77)
und der Hülse (89) und der Lippe (91) elastisch zusammengepreßt wird.
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