-
Die Erfindung betrifft ein Regelsystem
für eine
Aufhängung
eines Kraftfahrzeugs, das es ermöglicht,
eine zusätzliche
Sphäre
einzusetzen, um die Steifigkeit der Aufhängung zu verändern, wie
in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben.
-
Ein Regler dieses Typs ist aus dem
Dokument EP-A-0255-412 bekannt. Der Stand der Technik umfasst auch
die Dokumente EP-A-0110-619 und EP-A-0837-274. Jedoch diese Dokumente beschreiben
nur Magnetventile, die in Aufhängungssystemen des
Kraftfahrzeugs verwendbar sind.
-
Die vorliegende Erfindung soll einen
Regler vorschlagen, der den oben erwähnten Regler verbessert.
-
Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst
der erfindungsgemäße Regler
die Merkmale, die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erwähnt sind.
-
Weitere Merkmale der Erfindung sind
in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 14 beschrieben.
-
Die Erfindung und weitere Ziele,
Merkmale, Details und Vorteile derselben gehen deutlicher aus der
nachfolgenden erklärenden
Beschreibung hervor, die sich auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen
bezieht, die nur als Beispiel angeführt sind und eine Ausführungsart
der Erfindung darstellen, wobei:
-
1 und 2 Axialschnittansichten eines
Regelsystems gemäß der vorliegenden
Erfindung sind und dieses in zwei unterschiedlichen Betriebszuständen zeigen;
-
3 eine
Schnittansicht entlang der Linie III-III der 2 ist;
-
4 eine
Ansicht im vergrößerten Maßstab von
der Anordnung eines Dreiwege-Magnetventils des Regelsystems nach
den 1 bis 3 ist;
-
5 eine
Draufsicht der freien Fläche
eines Dichtungssitzes des Magnetventils gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
-
6 eine
Schnittansicht entlang der Linie VI-VI der 5 ist;
-
7 eine
Draufsicht einer Kugelführung des
Magnetventils gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
-
8 eine
Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII der 7 ist;
-
9 eine
Ansicht ähnlich 4 ist, allerdings eine weitere
Ausführungsvariante
darstellt;
-
10 eine
Schnittansicht entlang der Linie X-X der 9 ist; und
-
11 eine
Ansicht ähnlich 1 ist, allerdings eine andere
Ausführungsart
darstellt.
-
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ist festzustellen, dass ein erfindungsgemäßes Regelsystem
eine Regelvorrichtung A und eine Anordnung eines Dreiwege-Magnetventils
B umfasst, die in einem Hydraulikblock C montiert sind.
-
Die 4 bis 8 zeigen als Beispiel eine
Anordnung eines Dreiwege-Magnetventils
B, die vorzugsweise im Rahmen der Erfindung verwendet wird. Nachstehend
ist zuerst die Struktur dieser Anordnung beschrieben, da das dargestellte
Dreiwege-Magnetventil die Ausführung
der Regelvorrichtung A und des Hydraulikblocks C bestimmt.
-
Wie aus 4 hervorgeht, umfasst die Anordnung des
Magnetventils B gemäß der Erfindung im
Wesentlichen ein Magnetventil 1 und einen ringförmigen Flansch 2 zur
Befestigung des Magnetventils auf einem schematisch dargestellten
Träger 3, der
allerdings in den 1 bis 3 der Hydraulikblock C ist.
Der Träger 3 ist
mit einer Aussparung 4 versehen, in der der Körper 5 des
Magnetventils gelagert ist.
-
Das Magnetventil umfasst den oben
erwähnten
Körper 5,
der sich aus zwei zylindrischen Teilen zusammensetzt, nämlich einem
unteren Teil 6, der in die Aussparung 4 des Trägers 3 eingreift,
und einem oberen Teil 7 mit geringerem Durchmesser, einem Kern 9,
der beweglich in der Achse des oberen Teils 7 montiert
ist, wobei ein Spaltkeil 10 dazwischen angeordnet ist,
einem Rohr 11 aus einem nicht magnetischen Material, das
den Kern 9 und den Teil 7 umgibt, sowie einer
Einheit, die von einer Spule 13 und einer Abdeckung 14,
die auf die Spule aufgesetzt ist, gebildet ist und koaxial das Rohr 11 umgibt.
Auf dem oberen Teil der Abdeckung ist eine Kunststoffkappe 15 vorgesehen,
die die Dichtigkeit gegen äußere Einflüsse sicherstellt.
-
Diese Einheit ist auf der Oberseite
des Flansches 2 befestigt. Letztgenannter ist durch Verschrauben
in einer zylindrischen Erweiterung 16 des Trägers 3 befestigt,
die in diesem auf Höhe
des Ausgangs der Aussparung 4 koaxial zu dieser vorgesehen
ist. Die zylindrische Umfangsfläche 17 des
Flansches und die Umfangsfläche 18 der
Erweiterung 16 umfassen somit komplementäre Gewinde.
-
Der Flansch besitzt in seiner Oberseite
zwei Antriebslöcher 20,
die es ermöglichen,
ihn festzuklemmen und die Spule 13 zu indexieren.
-
Der Flansch 2 besitzt auch
eine koaxiale kreisförmige
Rille 21 in dieser Oberseite, die derart ausgeführt ist,
dass sie das Einstecken des unteren Teils 22 der Kappe
vorspringend in Bezug auf die Spule 13 durch Festklemmen
ermöglicht
und somit das innere System vor Korrosion schützt. Andererseits ist die Mittelbohrung 24 des
Flansches 2, die seine gleitende Befestigung auf dem Rohr 11 ermöglicht,
bei 25 auf Höhe
der Unterseite des Flansches erweitert und ermöglicht die abnehmbare Befestigung
des Rohrs 11 in dem Träger 3 durch
Einsetzen dieses unteren, ebenfalls erweiterten Teils 27 des Rohres 11 zwischen
dem Teil 25 des Flansches und einer entsprechenden schrägen Stützfläche 27a des Körpers 5.
-
Das Magnetventil ist derart ausgeführt, dass es
als Dreiwege-Magnetventil funktionieren kann. Zu diesem Zweck umfasst
der untere Teil 6 des Körpers 5 innere
Wege 30, 31 und 32, die jeweils mit einem Weg 34 zur
Zuleitung von Hochdruckhydraulikfluid, einem Weg 35 für den Anschluss
an einen Verbraucherkreis und einem Weg 36 zur Rückleitung
zu dem Behälter
verbunden sind, die alle in dem Träger 3 vorgesehen sind,
sowie eine Vorrichtung 38 zur Herstellung einer Verbindung
einerseits zwischen dem Hochdruckweg 34 und dem Verbraucherweg 35 und andererseits
zwischen diesem Weg 35 und dem Weg 36 zur Rückleitung
zum Behälter.
-
Die Vorrichtung 38 umfasst
zu diesem Zweck eine Kugel 40, mit der zwei Dichtungssitze 41, 42 mit vorzugsweise
identischer Struktur verbunden sind, die der Kugel 40 diametral
gegenüber
liegen.
-
Wie in den 5 und 6 zu
sehen ist, weist jeder Sitz 41, 42 eine allgemeine
zylindrische Form auf, durch die hindurch ein axialer Mitteldurchgang 43 verläuft, den
die Kugel 40 verschließen
soll, und umfasst auf seiner vorderen Kugelanlagefläche vier
Radialnuten 44, die zueinander um 90° versetzt sind. Wie in 6 zu sehen ist, stehen der
axiale Durchgang 43 und die Radialnuten 44 nicht
miteinander in Verbindung, wenn die Kugel 40 an ihren Sitz
angelegt ist.
-
Zwischen den beiden Dichtungssitzen 41 und 42 ist
eine Kugelführungsplatte 46 angeordnet, deren
Umfang in einen Kreis 47 mit demselben Durchmesser wie
die Dichtungssitze 41 und 42 eingeschrieben ist,
und die drei winkelig im gleichen Abstand zueinander angeordnete
Abflachungen 48 aufweist. Der Mittelteil der Kugelführung 46 umfasst
eine Aussparung 50 quadratischer Form für die Führung der Kugel.
-
Die auf diese Weise gebildete Vorrichtung 38 zur
Herstellung einer Verbindung ist in einer zylindrischen Lagerung 52 angeordnet,
die am Boden eines offenen zylindrischen Innenraums am inneren Ende des
Körpers 5 vorgesehen
ist, der den inneren Weg 30 für die Aufnahme des Hochdruckfluids
bildet. Die Abflachungen 48 des Kugelträgers 46 und die kreisförmige zylindrische
Wand der Lagerung begrenzen zwischen sich drei Kammern 54.
-
Auf Grund der um 120° winkelig
versetzten Anordnung der Kammern 54 besteht immer eine
Verbindung zwischen einer dieser Kammern und einer der vier Nuten 44 der
Dichtungssitze 41 und 42 einerseits und andererseits
einer der vier Leitungen 55, die in dem Körper 5 vorgesehen
sind und die den vorgenannten Weg 31 für das Magnetventil bilden und mit
dem Verbraucherweg 35 über
eine ringförmige Nut 56 in
der Umfangsfläche
dieses Körpers
in Verbindung stehen. Folglich hat die Montagerichtung der Ventilvorrichtung
in ihrer Lagerung 52 keine Bedeutung mehr.
-
Der Magnetventilkörper ist ferner über der Lagerung 52 von
einem Axialkanal 58 in der axialen Verlängerung des Durchgangs 43 des
oberen Dichtungssitzes 41, allerdings mit einem größeren Durchmesser
als jener dieses Durchgangs, durchbohrt. In dem Kanal 58 erstreckt
sich axial ein Schieber 59, der mit dem beweglichen Kern 9 des
Magnetventils verbunden ist und an seinem freien Ende einen zylindrischen
Ansatz mit einem kreisförmigen
Querschnitt 60 mit geringerem Durchmesser umfasst, der
axial durch den Durchgang 43 des Dichtungssitzes 41 hindurchgeht
und ein Steuermittel für
die Kugel 40 darstellt, wie aus 4 hervorgeht. Ein zweiter Steuerschieber 62 wirkt
auf die Kugel 40 an einer dem Ansatz 60 des Schiebers 58 diametral
gegenüber
liegenden Stelle ein. Dieser Schieber 62 umfasst auch einen
Ansatz 63 mit geringerem Durchmesser, der durch den axialen
Mitteldurchgang 43 des unteren Dichtungssitzes 42 hindurchgeht.
Dieser Schieber wird durch eine Feder 65 an die Kugel 40 angelegt. Die
Feder ist zwischen einem ringförmigen
Teil 66, der mit dem Schieber verbunden ist, und einer
festen Scheibe 67 angeordnet, die in ihrer Mitte durchbohrt ist.
Der Stützteil 66 der
Feder 65 ist axial in einer zylindrischen Führungsschale 68 beweglich,
die fest in dem Hohlraum 30 des Magnetventilkörpers befestigt ist,
und umfasst drei Löcher,
die das Abfließen
des Hochdruckfluids zu dem Durchgang 43 des Dichtungssitzes 42 ermöglichen.
-
Es ist ferner anzumerken, dass der
Teil der Axialbohrung 58 für den Durchgang des Schiebers 59,
der an den oberen Dichtungssitz 41 angrenzt, einen größeren Durchmesser
als jener des Schiebers aufweist. Innere Leitungen, die den Weg 32 bilden und
mit dem Rückleitungsweg
zum Behälter 36 in Verbindung
stehen, münden
in diesen Teil mit größerem Durchmesser.
-
Um die Dichtigkeit zwischen den verschiedenen
Wegen des Magnetventils sicher zu stellen, sind Ringdichtungen 69 zwischen
dem Magnetventilkörper 5 und
der Wand der Aussparung 4 des Trägers 3 unter und über dem
Verbraucherweg 35 und über dem
Rückleitungsweg 36 vorgesehen.
Eine weitere Ringdichtung 70 ist zwischen dem unteren Teil
des Rohrs 11 und dem Körper 5 über dem
erweiterten Verankerungsteil 27 des Rohres vorgesehen.
-
Was die beiden Dichtungssitzelemente 41 und 42 betrifft,
so sind diese vorzugsweise aus einem verformbaren Material, wie
beispielsweise Kunststoff, hergestellt und können durch Formguss erzeugt werden.
Sie können
in die Lagerung 52 eingesetzt sein und die Abdichtung zum
Magnetventilkörper
sicherstellen. Die Kugelführung 46 kann
getrennt von den beiden Dichtungssitzen ausgeführt sein oder in jeden von
ihnen integriert sein, wie in den 9 und 10 zu sehen ist.
-
In diesen 9 und 10 ist
die Kugelführung in
die Dichtungssitze integriert, die nun die Bezugszeichen 41' und 42' tragen. Jeder
Dichtungssitz umfasst an der auf der Kugelseite 40 angeordneten
Seite eine Mittellagerung 100 für letztgenannte, deren Boden 101 ein
konisches Profil aufweist und deren oberer ringförmiger Teil 102 eine
zylindrische Kugelführungsfläche aufweist,
d. h. die die Funktion der Kugelführungsplatte 46 erfüllt. Der
Sitz umfasst auch mehrere Radialnuten 103, beispielsweise
drei, die 120° zueinander
angeordnet sind. Letztgenannte münden
einerseits in die Lagerung 100 und andererseits in eine
Umfangsrille 104. Bei dieser Ausführungsvariante wird eine einzige
Verbindungsleitung 55 mit dem Verbraucherweg 35 verwendet.
Es ist auch festzustellen, dass bei dieser Ausführungsvariante der Schieber 62 und
der Teil 66 der 1 aus einem
einzigen Stück 105 hergestellt
sind und sich die Feder 65 im Inneren desselben befindet.
-
Unter neuerlicher Bezugnahme auf 1 ist auch anzumerken, dass
die Kappe 15 eine innere ringförmige Rippe 72 umfasst,
die in eine entsprechende ringförmige
Nut 73 in der Umfangsfläche
des oberen Endes der Kappe 14 eingreift, wobei sie dadurch
die Kappe in ihrem auf der Abdeckung eingesetzten Teil feststellt.
-
Was die Funktion der Magnetventilanordnung,
die soeben beschrieben wurde, betrifft, so ermöglicht sie es, ein Verbrauchergerät über den
Weg 35 entweder mit einer an den Weg 34 des Trägers verbundenen
Hochdruckquelle oder mit dem Rückleitungskreis
zum Behälter
durch den Rückleitungsweg 36 zu
verbinden.
-
Wenn nämlich das Magnetventil nicht
erregt ist, schiebt der Schieber 62 unter der Wirkung seiner Feder 65 die
Kugel 40 auf ihren oberen Dichtungssitz 41 oder 41'. Da die Kugel
somit von ihrem unteren Dichtungssitz 42 oder 42' hochgehoben
wird, kann Druckfluid von dem oberen Druckweg 34 in den
Verbraucherweg 35 durch die Nuten 44 oder 103,
die in diesem Sitz vorgesehen sind, und die Leitungen 55 fließen. Wenn
das Magnetventil erregt ist, legt der Schieber 58 des Magnetventils
die Kugel 40 an ihren unteren Sitz 42 oder 42' an, wobei sie
es der Flüssigkeit
ermöglicht,
vom Verbraucherweg 35 zum Rückleitungsweg 36 zu
fließen.
-
Das Magnetventil B, das soeben beschrieben
wurde, ist in dem Block C des Regelsystems nach den 1 bis 3 montiert,
um darin mit der Regelvorrichtung A, die nachstehend beschrieben
ist, zusammenzuwirken.
-
Die Hydraulikvorrichtung A umfasst
im Wesentlichen einen Schieber 75, der axial beweglich
in einem zylindrischen Hohlraum 76 befestigt ist, der in dem
Hydraulikblock C vorgesehen ist. Der Hohlraum 76 ist durch
den Schieber in zwei Kammern mit variablem Volumen in Abhängigkeit
von den Verschiebungen des Schiebers getrennt, nämlich eine Kammer 78,
die sich unter dem Schieber befindet, und eine Kammer 79,
die darüber
angeordnet ist und in der eine Kompressionsfeder 80 angeordnet
ist, die zwischen dem Boden der Kammer 79 und der Oberseite 81 des
Schiebers vorgesehen ist. Die Kammer 78 steht mit dem Eintrittsraum 83 eines
Hochdruckhydraulikfluids in Verbindung. Dieser Raum ermöglicht die
Befestigung der zusätzlichen
Sphäre
der Aufhängung
(die es ermöglicht,
die Steifigkeit derselben zu verändern)
und steht mit ihr in Verbindung: die Hydraulikflüssigkeit befindet sich somit
auf demselben Druck in dem Raum 83 wie in der zusätzlichen Sphäre (die
in den Zeichnungen nicht dargestellt ist). Deshalb wird im weiteren
Verlauf der vorliegenden Beschreibung dieser Raum dieser zusätzlichen Sphäre gleichgesetzt.
Diese Sphäre 83 steht
auch mit dem Hochdruckweg 34 des Magnetventils durch einen
Kanal 84 in Verbindung. Der Hochdruckweg 34 steht über einen
Kanal 86 mit dem Hohlraum 76 in Verbindung, der
sich überdies
parallel zur Achse des Magnetventils 1 erstreckt. Auf Höhe des Querkanals 86 mündet ebenfalls
in den Hohlraum 76 eine Leitung 88, die mit den
Wegen 90 und 91 des Hydraulikblocks C verbunden
ist, die mit der rechten Aufhängung
bzw. der linken Aufhängung
des Fahrzeugs zusammenwirken (3).
-
Es ist in den 1 und 2 auch
festzustellen, dass der Verbraucherweg 35 des Blocks C über einen
inneren Kanal 93 mit der oberen Kammer 79 des Hohlraums 76 in
Verbindung steht. Der Kanal 93 mündet in diese Kammer über der
oberen Position des Schiebers 75, die durch einen Anschlag 94 bestimmt
wird.
-
Was die Funktion des erfindungsgemäßen Regelsystems
betrifft, wirkt, wenn das Magnetventil 1 nicht elektrisch
erregt wird, der Druck, der in der zusätzlichen Sphäre 83 herrscht,
gleichzeitig auf die untere vordere Endfläche 96 des Schiebers 75 und
die obere vordere Endfläche 81 ein.
Folglich ist der Schieber ausgeglichen und die Feder 80 schiebt
und hält
ihn in seiner in 1 gezeigten
unteren Position. In dieser Position stehen die beiden Aufhängungswege 90 und 91 mit
der zusätzlichen
Sphäre 83 in
Verbindung. Wie oben erklärt,
steht nämlich,
wenn das Magnetventil nicht erregt ist, der Hochdruckweg 34 desselben
mit dem Verbraucherweg 35 und somit mit dem inneren Kanal 93 in
Verbindung, der sich in die obere Kammer 79 öffnet.
-
Wenn hingegen das Magnetventil elektrisch erregt
ist, sind der Verbraucherweg 35 und somit der innere Kanal 93 von
dem Hochdruckweg 34 getrennt und mit dem Rückleitungsweg
zum Behälter 36 verbunden.
Folglich ist der Druck des Hydraulikfluids, der auf die untere Seite 96 des
Schiebers einwirkt, größer als
jener, der auf die obere Vorderseite 81 einwirkt, und der
Schieber 75 wird nach oben gegen die Wirkung der Feder 80 in
seine obere Position geschoben, die in 2 dargestellt ist, was zur Folge hat,
dass die Verbindungen zwischen den Aufhängungen und der Sphäre 83 geschlossen
sind.
-
11 zeigt
eine weitere Ausführungsart
der erfindungsgemäßen Magnetventilanordnung.
Bei dieser Ausführungsart
ist der in den 1 bis 4 dargestellte Schieber 75 durch
einen hohlen Schieber ersetzt, der mit dem Bezugszeichen 97 bezeichnet ist.
Er weist einen an dem auf der Seite der zusätzlichen Sphäre 83 befindlichen
Ende offenen Längsdurchgang 98 und
eine Umfangsrille 99 am anderen Ende dieses Durchgangs
auf. Das Ende des Schiebers, auf das die Feder einwirkt, ist voll.
-
Diese Ausführungsart ermöglicht es,
den Durchgang 86 der Ausführungsart nach den 1 bis 3 wegzulassen, wobei die Verbindung der
zusätzlichen
Sphäre 83 mit
der mit den Wegen 90 und 91 des Hydraulikblocks
C verbundenen Leitung 88 im Inneren des Schiebers durch
den Durchgang 98 und die Rille 99 erfolgt. Natürlich ist
die Funktion des Magnetventils dieselbe wie bei der ersten Ausführungsart.
-
Wenn das Magnetventil für die Ableitung
bestimmt ist, wird der Druck der Flüssigkeit über das Innere des Schiebers
auf das obere Ende desselben ausgeübt: der Schieber steigt auf,
drückt
die Feder 80 zusammen, und sein unterer Teil verschließt die Verbindung
88 mit der Aufhängung.
Wenn es das Magnetventil der Flüssigkeit
ermöglicht,
in die Kammer 79, die die Feder 80 enthält, einzudringen,
wird der Druck auf den oberen Teil des Schiebers ausgeübt. Dieser
wird von der Feder geschoben, und es ergibt sich die dargestellte
Position: die Rille des Schiebers ermöglicht die Verbindung zwischen
der zusätzlichen
Sphäre 83 und
der Aufhängung.
-
Die soeben dargebrachte Beschreibung
der Erfindung zeigt, dass sie es ermöglicht, den Speicher und die
Rohre, die in den bekannten Regelsystemen verwendet wurden, dank
der Innensteuerung im Hydraulikblock wegzulassen. Ferner ermöglicht es
diese Steuerung dank der Druckaufnahme durch die Sphäre, die
Schaltgeräusche
zu minimieren.