DE3880351T2

DE3880351T2 - Fahrzeugaufhängung mit Höhenverstellungsmöglichkeit.

Info

Publication number: DE3880351T2
Application number: DE88200175T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2008-02-03
Also published as: ATE88421T1; EP0281173A3; DE3880351D1; NL8700248A; EP0281173A2; EP0281173B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugaufhängung mit Höhenverstellungsmöglichkeit bestehend aus zwei konzentrischen Schraubenfedern einem becherförmigen Teil untergebracht innerhalb der Innenfeder; einem nach außen geformten Flansch, verbunden mit der Außenwand des becherförmigen Teils und wirkend auf ein Ende der Innenfeder; einem zylindrischen Gehäuse, an einer Seite befestigt an einem Federteller der Außenfeder, wobei das Gehäuse das mit dem Federteller verbunden ist, versehen ist mit einem Anschlußstutzen für das Druckmedium und auf der anderen Seite bestückt ist mit einem ringförmigen Teil; und einem Kolben-Element mit einer Kolbenstange, beweglich in dem zylindrischen Gehäuse und geführt durch das ringförmige Teil, wobei das dem Kolben-Element gegenüberliegende Ende der Kolbenstange auf das becherförmige Teil wirkt.
Von FR-E-80847 (Fig. 1), entsprechend die Einführung von Anspruch 1 ist eine
Fahrzeugaufhängung mit Höhenverstellung bekannt, die ist ausgerüstet mit einer hydraulischen Kolbenzylindereinheit, bestehend aus einem zylindrischen Gehäuse, einer Kolbenstange mit einem kugelförmigen Teil an der unteren Seite und ein damit lenkbar abgestützter becherförmiger Federteller.
In der Ausführung mit zwei konzentrischen Schraubenfedern befindet sich der becherförmige Federteller der Innenfeder, der in jeder Position zwischen dem zylindrischen Gehäuse und der Kolbenstange liegt, wodurch der maximale Hub des Tragarms eingeschränkt wird.
Schmutz und sonstige Fremdkörper können die ungeschützte Kolbenstange und das Kugelgelenk beschädigen.
Des weiteren, mit einem becherförmigen Teil nur lenkbar verbunden mit dem unteren Teil der Kolbenstange, wirkt die horizontale Komponente der Federkraft völlig auf das Kolbenstangenende.
Von US-A-2 927 801 ist eine Fahrzeugaufhängung mit Höhenverstellung bekannt, die eine hydraulische Kolbenzylindereinheit hat mit einem ringförmigen Kolben-Element das mit einem nach außen geformten Kragen versehen ist und als Federteller dient. Das oben liegende Teil des ringförmigen Kolben-Elements hat eine Bohrung mit einer Dichtung und ist am unteren Ende mit einem abgedichteten becherförmigen Teil versehen nur zur Bildung eines flüssigkeitsdichten Raumes für das Druckmedium.
Der innen liegende Zylinder hat ein nach außengeformten Kragen der als Anschlag dient für einen Teil des ringförmigen Kolben-Elements um die Längsbewegung des Ringkolbens zu begrenzen.
Die Montage dieser hydraulischen Vorrichtung ist kompliziert und die Dichtung des ringförmigen Kolben-Elements ist leicht zu beschädigen durch Schmutz und sonstige Fremdkörper, was sich auf die exponierte Außenwand der Zylinder absetzt.
Nach der vorliegenden Erfindung ist der becherförmige Teil mit einer inneren zylindrischen Führungswand vorgesehen die sich koaxial um die Kolbenstange erstreckt und wobei die äußere zylindrische Wand des Gehäuses, oder mindestens ein Teil des Gehäuses, als Führung dient für die Längsbewegung des becherförmigen Teils.
Nach der Bauweise der Erfindung ist der Außendurchmesser, das aus einem Rohrteil gefertigte becherförmige Element, nur wenig größer als der Durchmesser des zylindrischen Gehäuses, wodurch man eine kompakte hydraulische Vorrichtung erhält, welche innerhalb einer Feder untergebracht werden kann, bei einem relativ niedrigen Federdurchmesser, wobei innerhalb der zur Verfügung stehende Bauraum eine maximale Innenfederlänge und damit auch ein maximaler Fahrzeugfederweg erfolgt.
Ein anderer Vorteil der Erfindung ist daß das Rohrteil des becherförmigen Elements eine ausgezeichnete Staubkappe ist für die Kolbenstange, ohne daß extra Teile und extra Kosten erforderlich sind.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist daß die horizontale Komponente der Federkraft der Innenfeder fast völlig auf die Führungswand des zylindrischen Gehäuses wirkt und nicht auf den unteren Teil der Kolbenstange.
Dabei ist es nicht nötig die Außenwand des zylindrischen Gehäuses hochwertig zu
bearbeiten weil es nur zur Führung dient und das Druckmedium nicht zwischen das Gehäuse und den becherförmigen Teil kommt.
Im folgenden wird nun die Erfindung an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt von einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt einer anderen Ausführungsform.
Fig. 3 zeigt ein dritte Ausführungsform nach der Erfindung.
Die Fahrzeugaufhängung wie gezeigt in Fig. 1 besteht aus zwei konzentrischen
Schraubenfedern 1 und 2. Vorzugsweise hat die Innenfeder 2 eine Federrate die ähnlich oder höher ist als die der Außenfeder 1, während die freie Länge der Außenfeder 1 vorzugsweise größer ist als die der Innenfeder 2.
In der Ausführungsform nach Fig. I ist gezeigt daß das obere Ende der Schraubenfeder 1 an dem oberen Federteller 3 anliegt.
Innerhalb der Innenfeder 2 ist ein zylindrisches Gehäuse 22 angeordnet welches an seinem oberen Ende mit einem nach außen geformten Kragen 23 versehen ist der zusammenarbeitet mit dem Federteller 3. Das Gehäuse 22 wird gegen Verschiebung in Längsrichtung gesichert mittels ein Sicherungsring 24, welcher montiert ist in einer Nut 9 die ist vorgesehen in einem Rohrteil 7, welches mit dem Federteller 3 verbunden ist.
Ein ringförmige Teil 25 ist in das untere Ende des Gehäuses 22 eingeschraubt, wobei der untere Teil des ringförmigen Teiles 25 einen größeren Außendurchmesser als das Gehäuse 22 hat. In der Innenseite des ringförmigen Teils 25 ist eine Nut vorgesehen für eine O-ring Dichtung 26. Diese O-ring Dichtung 26 dichtet eine Kolbenstange 27 ab, welche im Gehäuse 22 durch das ringformige Teil 25 geführt wird, und welches an seinem oberen Ende mit einem nach außen geformten Kragen versehen ist oder ein Kolben-Element 28', welches an der unteren Seite der Kolbenstange 27, wie gezeichnet in Fig. 1, an dem oberen Teil des ringförmigen Teiles 25 zur Begrenzung des Verschiebeweges der Kolbenstange 27 anliegt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich stützt das Kolbenstangenende sich an dem Boden 16 des
becherförmigen Teils 5 ab. Das obere Ende der Innenfeder 2 liegt an einem Flansch 4 an, der am oberen Ende des becherförmigen Teils 5 vorgesehen ist.
Das obere Ende des Gehäuses 22 hat eine Abdeckung 28, die versehen ist mit einem Anschlußstutzen 29 für die Zufuhr des Druckmediums.
Des weiteren wird gezeigt in Fig. 1 daß der Federsatz montiert ist zwischen eine mit dem Fahrzeugchassis 18 verbundene Kappe 19, die geeignet ist für die Lagerung des Tellers 3, und der Fahrzeugtragarm 20, welche versehen ist mit einem geeigneten Loch zur Lagerung des unteren Federtellers 12. Das untere Ende der Feder 2 wird abgestützt durch Federteller 12 und der Feder 1 durch den Fahrzeugtragarm 20.
Chassis 18 wird also normal von der Fahrzeugfederung getragen und der Fahrzeugtragarm 20 ist wie üblich drehbar mit dem chassis verbunden mittels einem Gelenk (nicht gezeigt).
Bei normalem Betrieb drückt das obere Teil der Kolbenstange 27 gegen die Abdeckung 28 und befindet sich der becherförmige Teil 5 sich an einer oberen Stelle, wobei der becherförmige Teil 5 das Gehäuse 22 umgibt. Dies entspricht die niedrigste Stelle des Fahrzeugschassis.
Wenn es gewünscht ist das Fahrzeugchassis anzuheben, wird das Druckmedium zugeführt in Gehäuse 22, wodurch die Kolbenstange 27 herunter gedrückt wird, wie an der gezeichneten Stelle von Fig. 1 zu sehen ist. Hierdurch wird Feder 2 zusammengedrückt.
Angenommen daß die Federraten der beiden Federn gleich sind und die Innenfeder über einen Weg von z. B. 50 mm zusammengedrückt wird, dann erhöht sich der Abstand zwischen dem oberen und unteren Teller mit 25 mm.
Wenn nur das ringförmige Teil 25 benützt wird zur Führung von der Kolbenstange 27 und dem becherförmigen Teil 5, dann genügt es, nur das ringförmigen Teil 25 mit der benötigten Genauigkeit zu bearbeiten, weil z. B. das Gehäuse 22 von einem Rohrteil hergestellt werden kann.
Des weiteren ist die hydraulische Höhenverstellvorrichtung zum größten Teil völlig innerhalb des Federsatzes untergebracht, so das die Höhenverstellvorrichtung kein zu großes Raum beanspruchendes Teil ist und ohne Probleme in eine bestehende Konstruktion eingebaut werden kann.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform welche mindestens inhaltlich mit der Ausführungsform von Fig. 1 übereinstimmt und hieraus erfolgt daß die Teile der Konstruktion wie gezeigt in Fig. 2, die mit ähnlichen Teilen von Fig. 1 übereinstimmen, mit gleicher Referenznummern angegeben sind.
Wie sich aber aus Fig. 2 ergibt, ist hier der Außendurchmesser von dem ringförmigen Teil 25 gleich an dem Außendurchmesser des zylindrischen Gehäuses 22, so daß der becherförmige Teil in seiner Längsbewegung geführt wird durch den Außendurchmesser von beiden Teilen 22 und 25 die den Raum begrenzen für das Druckmedium, daß via einem Anschlußstutzen 29 zugeführt werden kann.
In der Ausführungsform wie gezeigt in Fig. 2 ist das Kolben-Element 28' versehen mit einer O-ring Dichtung 26'. Hieraus erfolgt daß die O-ring Dichtung 26, die in der Bohrung von dem ringförmigen Teil 25 nach der Ausführung von Fig. 1 vorgesehen ist, entfällt. Dieses ermöglicht eine einfachere Herstellung der Teile.
Das untere Ende der Kolbenstange 27 stützt sich gegen den Boden des becherförmigen Teils 5 ab, der mit einem Loch versehen ist, und welche via einer Scheibe 30 mit dem Kolbenstangenende mittels eine Schraube 31 verbunden ist.
In der Ausführungsform nach Fig. 3 wird gezeigt daß das obere Ende der Innenfeder 2 an dem Flansch 32 dem Federteller anliegt; der ein zylindrisches Teil 33 und ein konisches Teil 34 hat. Ein Ring 35, vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt, ist untergebracht in diesem Federteller, der Ring ist so ausgeführt daß seine untere Seite an dem konischen Teil 34 an dem Federteller anliegt, während seine obere Fläche senkrecht an der Längsachse von den beiden Federn 1 und 2 angeordnet ist.
Der Ring 35 hat eine leichte Passung auf dem oberen Ende des becherförmigen Teils 36, welche auf seinem oberen Ende mit einem nach außen geformten Kragen 37 versehen ist. Zwischen Flansch 37 des becherförmigen Teils 36 und Ring 35 ist das waagerechte Bein von einem Abstreifer Gehäuse 38 geklemmt. Das Gehäuse 38 hat ein L-förmigen Durchschnitt.
Das becherförmigen Teil 36 umgibt ein zylindrisches Gehäuse 39, welche mit seinem oberen Ende gepreßt ist auf einem ringförmigen Teil 40, wozu eine Nut 41 in dem Umfang des ringförmigen Teils 40 vorgesehen ist, und in welcher Nut das gefaltete Teil des Gehäuses liegt. In dem ringförmigen Teil 40 ist weiter eine zweite Nut für eine O-Ring Dichtung 42 vorgesehen, welche angebracht ist zwischen der Innenwand des Gehäuses 39 und das ringförmige Teil 40.
Das obere Ende des Gehäuses 39, in dem das ringförmigen Teil 40 untergebracht ist, wird montiert in eine gestufte Bohrung 43, welche in einem ringförmigen Teil 44 vorgesehen ist. Wie gezeigt in Fig. 3 wird eine Verschiebung nach oben des Gehäuses 39 verhindert, weil das obere Ende des Gehäuses sich abstützt gegen ein Kragen 45, der entsteht bei der Fertigung der gestuften Bohrung 43 mit zwei verschiedene Durchmesser in dem ringförmigen Teil 44.
Die Verschiebung nach oben des ringförmigen Teils 44, wie gezeigt in Fig. 3, wird verhindert durch einen Sicherungsring 46, der in einer Nut in Hülse 47 montiert ist, welche das obere Ende des Gehäuses 39 mit dem ringförmigen Teil 44 umgibt, und welche Hülse 47 befestigt ist an eine Platte oder Federteller 48, untergebracht im Teller 19.
In dem Gehäuse 39 ist ein Kolben 49 vorgesehen der in Längsrichtung des Gehäuse 39 bewegbar ist. Im Umfang des Kolbens 49 ist eine Nut mit einer Abdichtung 49' vorgesehen.
Der Kolben 49 ist verbunden mit dem oberen Ende der Kolbenstange 50. Die Kolbenstange 50 wird geführt durch das ringförmige Teil 51 vorgesehen in dem unteren Ende des Gehäuses 39, wobei das ringförmige Teil 51 in der gleichen Art mit dem Gehäuse 39 verbunden ist, wie das ringförmige Teil 40. Eine Scheibe 53 ist mit dem unteren Ende der Kolbenstange 50 verbunden mittels einer Schraube 52. Die Scheibe 53 stützt sich gegen den Boden des becherförmigen Teils 36, der mit einem Loch versehen ist, ab.
Des weiteren, wie gezeigt in Fig. 3, ist das ringförmige Teil 40 mit einer Bohrung versehen, welche bestückt ist mit einem Anschlußstutzen 54, wodurch das Druckmedium zugeführt werden kann in den Raum im Gehäuse 39 oberhalb des Kolbens 49.
Es ist klar daß, wenn das Druckmedium zugeführt wird in dem Gehäuse 39 via Anschlußstutzen 54, der Kolben 49 mit der damit verbundene Kolbenstange 50 herunter gedrückt wird unter Mitnahme des becherförmigen Teils 36, wobei die äußere zylindrische Wand des Gehäuses 39 als Führung dient. Das herunter gehende becherförmige Teil 36 drückt die Schraubenfeder 2 zusammen auf gleicher Weise wie oben angegeben.
Des weiteren, wie gezeigt in Fig. 3, ist ein Abstreifer 50' vorgesehen zwischen dem nach oben weisenden Bein des Abstreifer Gehäuses 38 und der zylindrischen Außenwand des Gehäuses 39, zur Abstreifung von Schmutz, Eis und sonstigem von der zylindrischen Außenwand des Gehäuses 39 während der Hin- und Herbewegung des becherförmigen Teils 36.
Zwischen dem Federteller 48 und dem oberen Ende der Außenfeder 1 ist ein Federteller 55 vorgesehen mit einem nach unten gerichteten zylindrischen Teil innerhalb der Feder 1 zur Zentrierung.
Das untere Ende der Innenfeder 2 stützt sich ab gegen eine schräge Tragfläche des Federtellers 56, welche Tragfläche spitzwinklig mit der Achse der Feder 2 läuft. In der Praxis hat sich herausgestellt daß dadurch die Durchbiegung der Feder, unter Beladung, reduziert wird.
Federteller 56 ist mit einer Kammer versehen für das Zentrierteil 57. Das konisch geformte Teil 57 zentriert die Feder.
Der Federteller 56 ist, wie gezeigt, gelagert in dem Radtragarm 20 und zusammen mit dem Zentrierteil 57 mittels eine Kappe 58 und eine Schraube 59 an dem Radtragarm 20 befestigt.

Claims

1. Fahrzeugaufhängung mit Höhenverstellungsmöglichkeit bestehend aus zwei konzentrischen Schraubenfedern (1, 2); einem becherförmigen Teil (5, 36) untergebracht innerhalb der Innenfeder; einem nach außen geformten Flansch (4, 37), verbunden mit der Außenwand des becherförmigen Teils (5, 36) und wirkend auf ein Ende der Innenfeder (2); einem zylindrischen Gehäuse (22, 39), an einer Seite befestigt an einem Federteller (3, 48) der Außenfeder (1), wobei das Gehäuse (22, 39), das mit dem Federteller (3, 48) verbunden ist, versehen ist mit einem Anschlußstutzen (29; 54) für das Druckmedium und auf der anderen Seite bestückt ist mit einem ringförmigen Teil (25, 51); und einem Kolben-Element (28', 49) mit einer Kolbenstange (27, 50), beweglich in dem zylindrischen Gehäuse (22, 39) und geführt durch das ringförmige Teil (25, 51), wobei das dem Kolben-Element (28', 49) gegenüberliegende Ende der Kolbenstange (27, 50) auf das becherförmigen Teil (5, 36) wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die innere zylindrische Oberfläche des becherförmigen Teils (5, 36) eine Führungswand bildet, die die Kolbenstange (27, 50) koaxial umschließt und wobei die äußere zylindrische Wand oder mindestens ein Teil des Gehäuses (22, 39) als Führung für die Längsbewegung des becherförmigen Teils.(S, 36) dient.

2. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem becherförmigen Teil (5, 36) gegenüberliegende Seite des zylindrischen Gehäuses (22, 39) mit einem Teil (18) der Fahrzeug-Karosserie, mittels eines abnehmbaren Teils (24, 46) verbunden ist.

3. Fahrzeugaufhängung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei der Außendurchmesser des ringförmigen Teils (25) größer ist als der Außendurchmesser des weiteren Teils des Gehäuses (22) und wobei die Führungswand des becherförmigen Teils (5) über die äußere zylindrische Wand des ringförmigen Teil (25) des Gehäuses (22) läuft.

4. Fahrzeugaufhängung nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das obenliegende Teil des zylindrischen Gehäuses (22, 39) in einer Hülse (7, 47) gelagert ist, die an einem Federteller (3, 48) der Außenfeder (1) befestigt ist.

5. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 4, wobei sich die Hülse (7, 47) von dem Federteller (3, 48) in entgegengesetzte Richtung der Federn (1, 2) erstreckt.

6. Fahrzeugaufhängung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Seite, in der Nähe des Flanschs (4, 37), das becherförmiger Teil (5, 36) ausgerüstet ist mit einem Abstreifer (50'), der die Außenwand des zylindrischen Gehäuses (22, 39) abstreift.

7. Fahrzeugaufhängung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Teil (36) von einem Ring (35), der an dem Flansch (37) anliegt, umgeben ist, und der den Federteller (34) der Innenfeder (2) trägt.

8. Fahrzeugaufhängung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander liegenden Flächen von dem Ring (35) und dem Federteller (34) konisch geformt sind.