DE4412842C2

DE4412842C2 - Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung

Info

Publication number: DE4412842C2
Application number: DE19944412842
Authority: DE
Inventors: Werner Kuchheuser; Rudolf Leuchtmann
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1994-04-14
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2014-04-15
Also published as: DE4412842A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem ölgefüllten, unter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruck kammer angeordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Arbeitszylinder, der durch einen von einer hohlen Kolbenstange getragenen und von einer Kolben mutter gehaltenen Arbeitskolben in zwei Arbeitsräume unterteilt wird, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen und Öl aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruckkammer verbundenen Arbeitsraum fördern den Kolbenpumpe, deren Pumpenzylinder durch die hohle Kolbenstange gebildet ist, wobei der Hohlraum der hohlen Kolbenstange gegenüber dem Arbeitsraum durch eine Steuer hülse getrennt ist, in die eine am Arbeitszylinder befestigte und an ihrem vorderen Ende ein Saugventil tragende hohle Pumpenstange eintaucht, deren Bohrung mit der Niederdruckkammer verbunden ist, und mit einer in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder verschließbaren Abregelöffnung, die den mit der Hochdruckkammer verbundenen Arbeitsraum mit einem eine Drossel aufweisenden und in die Niederdruck kammer mündenden Abregelkanal verbindet.

Es sind bereits selbstpumpende hydropneumatische Feder beine mit innerer Niveauregelung bekannt (z. B. DE 29 44 831 A1, bei denen die Steuerhülse in einer hohl ge bohrten Kolbenstange angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Steuerhülse im Abstand zur Innenwandung der hohlen Kolbenstange auf der Pumpen stange axial verschiebbar geführt. Die mit dem Kolben einteilig ausgebildete hohle Kolbenstange besitzt im Bereich des Kolbens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Druckventiles, bestehend aus Axialbohrung im Kolben, Ventilscheibe und Ventilfeder.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem selbstpumpenden hydropneumatischen Federbein die Steuerhülse zwischen der Pumpenstange und der hohlen Kolbenstange so an zu ordnen und zu befestigen, daß sie mit der Pumpenstange fluchten kann und sich im Bereich der Steueröffnung an die Pumpenstange anlegt, um so die geforderte innere Dichtheit zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge sehen, daß die ringförmige Stirnfläche der hohlen Kolbenstange und ein abgewinkeltes Ende der Steuerhülse ein Druckventil bilden.

Vorteilhaft ist bei der An ordnung der Steuerhülse im Bereich der Kolbenmutter, daß eine kürzere Ausführung der Steuerhülse verwendet werden kann, so daß nicht nur Materialersparnis, sondern durch die geringere Länge der Steuerhülse auch geringere Probleme mit der Geradheit und somit weniger Ausschuß zu erzielen sind.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß zwischen dem abgewinkelten Ende der Steuerhülse und der Kolbenmutter eine Feder angeordnet ist. Durch eine entsprechende axiale Bewegung der Steuerhülse gegen die Feder läßt sich das abgewinkelte Ende der Steuerhülse von der ring förmigen Stirnfläche der hohlen Kolbenstange abheben, so daß in diesem Bereich die Einbindung eines funktions sicheren Druckventiles gewährleistet ist.

Eine weitere Ausgestaltung eines Druckventiles sieht vor, daß die Steuerhülse mit einem ringförmigen Element fest und dicht verbunden ist, wobei das ringförmige Element mit der hohlen Kolbenstange einen Ventilsitz bildet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1 ein selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung im Schnitt

Fig. 2 eine Steuerhülse mit Druckventil als Einzelheit

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Druckventiles im Schnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Niveauregelungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 1 des Federbeines, in dem ein Arbeits kolben 2 am Ende einer Kolbenstange 3 gleitet. Der Arbeitszylinder 1 ist auf der einen Seite durch einen Boden 4 und auf der anderen Seite durch einen Deckel 5 abgeschlossen, durch den die Kolbenstange 3 abgedichtet nach außen tritt. Der Boden 4 ist mittels eines Befestigungsstiftes 6 am Aufbau des Fahrzeuges und die Kolbenstange 3 mittels eines Befestigungszapfens 7 an der Achse des Fahrzeuges, in nicht gezeigter Weise, befestigt. Der Arbeitszylinder 1 ist von einer ring förmigen, zum Teil mit Öl und zum Teil mit Gas gefüllten Ausgleichskammer umgeben, die durch eine Zwischenwand 8 in eine Hochdruckkammer und eine Niederdruckkammer 10 unterteilt ist. In der Hochdruckkammer ist ein Hoch druckgaspolster 9 von einem Ölraum 11 durch eine Membran 12 getrennt. In der Niederdruckkammer 10 sind Öl und ein Niederdruckgaspolster 13 aufgenommen. Der Ölspiegel 14 ist angedeutet. Im völlig abgeregelten, das heißt im nicht hochgepumpten Zustand, herrscht in der Nieder druckkammer 10 gleicher Druck wie in der Hochdruckkammer 11, 9.

Der stirnseitige innere Arbeitsraum 16 zwischen Arbeits kolben 2 und dem Boden 4 steht mit dem Ölraum 11 der Hochdruckkammer über den Kanal 17 in Verbindung. Der stirnseitig zwischen Arbeitskolben 2 und dem Deckel 5 angeordnete Arbeitsraum 18 arbeitet über Ventile des Arbeitskolbens 2 mit dem stirnseitigen Arbeitsraum 16 des Arbeitszylinders 1 zusammen.

Am Boden 4 ist eine Pumpenstange 19 durch ein elastisches Lager 20 befestigt, die zusammen mit einem im Hohlraum der Kolbenstange 3 befindlichen Steuerhülse 26 geschaffenen Pumpenraum 21 eine Ölpumpe bildet. Die durch Fahrbahnunebenheiten hervorgerufenen Bewegungen der Fahrzeugachse und der an ihr befestigten Kolben stange 3 betätigen diese Ölpumpe, die ständig Öl, gesteuert durch das Saugventil 22, aus der Nieder druckkammer 10 durch den Kanal 24 über das Druckventil 23 in den stirnseitigen Arbeitsraum 16 fördert. Dadurch werden der Arbeitskolben 2, die Kolbenstange 3 mit der Steuerhülse 26 solange auswärts geschoben, bis Steuer öffnungen 25 der Pumpenstange 19 eine Verbindung zwischen dem mit Hochdruck beaufschlagten Arbeits zylinder 1 und der Niederdruckkammer 10 freigeben. Dadurch setzt die Abregelfunktion ein.

In der Fig. 2 ist als Einzelheit eine hohle Kolben stange 3 zusammen mit dem Kolben 2 dargestellt. Die Bau teile des Kolbens 2 werden über die Kolbenmutter 27 axial auf der Kolbenstange 3 fixiert. Zwischen der Stirnseite der hohlen Kolbenstange 3 und der Kolben mutter 27 ist über eine Feder 28 das abgewinkelte Ende 30 der Steuerhülse 26 axial beweglich gehalten. Zwischen der Innenfläche der hohlen Kolbenstange 3 und der Außen fläche der Steuerhülse 26 wird der Kanal 24 gebildet, wobei das abgewinkelte Ende 30 und die Stirnseite der hohlen Kolbenstange 3 zusammen mit der Feder 28 das Druckventil 23 bilden. Der Pumpenraum 21 wird direkt durch den Hohlraum der hohlen Kolbenstange gebildet, wobei die Pumpenstange 19 an ihrem Ende mit dem Saug ventil 22 versehen ist.

In der Fig. 3 ist als Einzelheit eine Steuerhülse 26 dargestellt, die formschlüssig mit einem ringförmigen Element 29 versehen ist, dabei wird das ringförmige Element 29 über die Aufweitung 32 auf der Steuerhülse 26 gehalten. Als Feder 28 stützt sich über eine Scheibe 31 eine konisch verlaufende Feder 28 ab. Die Feder 28 in konischer Ausführung erspart axialen Bauraum. Die Stirnfläche der hohlen Kolbenstange 3 bildet wiederum zusammen mit dem ringförmigen Element 29 einen Ventil sitz. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform dem in Fig. 2 bereits dargestellten Druckventil 23.

Bezugszeichenliste

1 Arbeitszylinder
2 Kolben
3 Kolbenstange
4 Boden
5 Deckel
6 Befestigungsstift am Boden
7 Befestigungsstift an der Kolbenstange
8 Zwischenwand
9 Hochdruckgaspolster
10 Niederdruckkammer
11 Hochdruckölraum
12 Membran
13 Niederdruckgaspolster
14 Ölspiegel
15 Kolbenring
16 stirnseitiger Arbeitsraum
17 Kanal
18 äußerer Arbeitsraum
19 Pumpenstange
20 elastisches Lager
21 Pumpenzylinder
22 Saugventil
23 Druckventil
24 Kanal
25 Abregelöffnungen
26 Steuerhülse
27 Kolbenmutter
28 Feder
29 ringförmiges Element
30 abgewinkeltes Ende
31 Scheibe
32 Aufweitung

Claims

1. Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahr zeuge, mit einem ölgefüllten unter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruckkammer ange ordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Arbeitszylinder, der durch einen von einer hohlen Kolbenstange getragenen und von einer Kolbenmutter gehaltenen Arbeitskolben in zwei Arbeitsräume unterteilt wird, mit einer durch die Federbewegungen angetriebenen und Öl aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruckkammer verbundenen Arbeitsraum fördernden Kolbenpumpe, deren Pumpenzylinder durch die hohle Kolbenstange gebildet ist, wobei der Hohlraum der hohlen Kolben stange gegenüber dem Arbeitsraum durch eine Steuer hülse getrennt ist, in die eine am Arbeitszylinder befestigte und an ihrem vorderen Ende ein Saug ventil tragende hohle Pumpenstange eintaucht, deren Bohrung mit der Niederdruckkammer verbunden ist, und mit einer in Abhängigkeit von der Stellung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder verschließbaren Abregelöffnung, die den mit der Hochdruckkammer verbundenen Arbeitsraum mit einem eine Drossel auf weisenden und in die Niederdruckkammer mündenden Abregelkanal verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Stirnfläche der hohlen Kolben stange (3) und ein abgewinkeltes Ende (30) der Steuerhülse (26) ein Druckventil (23) bilden.

2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem abgewinkelten Ende (30) der Steuerhülse (26) und der Kolbenmutter (27) eine Feder (28) angeordnet ist.

3. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (26) mit einem ringförmigen Element (29) fest und dicht verbunden ist, wobei das ringförmige Element (29) mit der hohlen Kolben stange (3) einen Ventilsitz bildet.