WO2019214770A1 - Dämpfereinheit für ein fahrwerk von einem fahrzeug mit niveauregelung - Google Patents

Dämpfereinheit für ein fahrwerk von einem fahrzeug mit niveauregelung Download PDF

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damper
pressure
pressure accumulator
damper unit
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Alex Kalnitski
Gregor Mader
Franz Peter
Sebastian Tippl
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Elektronische Fahrwerksysteme GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a damper unit for a chassis of a vehicle with level control according to the independent claim.
  • the invention is concerned with the technical field of motor vehicles with level chassis, in particular with the problem of changing the level position of the vehicle by means of the vehicle damper in the implementation of the level function.
  • Conventional dampers for a motor vehicle include a hydraulic cylinder in which a piston is movably arranged in a container tube filled with damper fluid (oil, gas, etc.).
  • the container tube is directly connected to the wheel and the piston rod is fixed to the body.
  • DE 2 83 00 75 A1 discloses a vehicle in which the energy of the axle oscillation is stored by means of an electrical converter.
  • an induction current is generated by means of a correspondingly formed coil arrangement in an axis movement.
  • the induction current provides the electrical energy for use by electrical consumers.
  • This solution is a complicated and error-prone construction, in which only little electrical energy from the axle vibration for the electrical consumers, such.
  • B. a pump for a chassis, is provided. Therefore, the operation of a ride-on is not described therein. It is the object of the present invention to provide a damper unit for a chassis of a vehicle with level control, which uses energy derived from the damping of the vehicle and is simple in construction.
  • the invention comprises a damper unit for a chassis of a vehicle with a level control.
  • the damper unit (actuator unit) comprises a hydraulic cylinder with a container tube filled with a damper fluid, in which a piston is movably arranged and separates an upper container space and a lower container space.
  • the piston comprises a (single) first valve for flowing through the damper fluid upon movement of the piston in a first direction (A, pull direction or pressure direction).
  • the damper unit further includes a pressure accumulator and a check valve. The accumulator is connected via the check valve in such a way with the container tube that during a movement of the piston, in at least one direction, damper fluid is pumped through the check valve into the pressure accumulator.
  • the damper unit By pumping the damper fluid through the check valve into the accumulator, the pressure level in the accumulator increases.
  • the damper fluid under this increased pressure may be directed into a reservoir space to move (eg, lift) the piston, thereby changing the height level of the vehicle.
  • the damper unit thus provided utilizes the energy induced during vehicle movement in a simple manner to actuate a chassis for a vehicle with level control.
  • the pressure accumulator is connected via the check valve on the upper tank space with the container tube.
  • damper fluid is pumped through the check valve in the pressure accumulator.
  • Another advantageous aspect of the invention provides that the piston rod via a spring is indirectly or directly clamped against the container tube.
  • the advantages described can be realized on a compact damper unit.
  • the spring may be arranged lying around the piston rod.
  • the spring may be arranged adjacent to the piston rod.
  • the pressure accumulator comprises a pressure-limiting unit (eg a pressure-limiting valve).
  • the pressure limiting unit does not allow the pressure in the accumulator to rise above a predetermined threshold.
  • the pressure limiting unit can drain the hydraulic fluid when the threshold value is exceeded or feed it back to the container tube.
  • the damper unit further comprises a reservoir for the damper fluid.
  • the reservoir is a volume which can absorb and release damper fluid with minimal pressure change.
  • the pressure limiting unit is arranged between pressure accumulator and the reservoir. The reservoir can be kept at a predetermined pressure level.
  • the reservoir is a non-pressurized reservoir.
  • pressureless means that only atmospheric pressure prevails.
  • the pressure accumulator is a pneumatic pressure accumulator.
  • the pressure accumulator is a hermetically sealed container in which a predetermined volume of compressed air can be kept. This volume of compressed air can be selected individually according to the needs and size of the damper unit.
  • a preferred example is a hydropneumatic pressure accumulator, in which a container of a flexible
  • Partition is divided into two chambers. In one chamber is the pressurized damper fluid (liquid) and in the other chamber is a gas, such as nitrogen. In such an energy storage, the energy delivered when lowering the vehicle height can be recorded and then made available again.
  • a gas such as nitrogen
  • the pressure accumulator may be a mechanical pressure accumulator in which, for example, mechanical deformation energy is stored in a spring (such as a coil spring).
  • the pressure limiting unit is designed such that it has an opening pressure.
  • the pressure limiting unit is designed such that the opening pressure is adjusted so that the chassis can still be adjusted on the maximum fleas due to the energy stored in the pressure accumulator.
  • the pressure limiting unit is designed such that it has an adjustable opening pressure. The setting can be adjusted, for example, according to the terrain type used.
  • the pressure limiting unit may include a throttle unit and / or an aperture unit to control the damper fluid.
  • the pressure limiting unit itself is designed as a throttle valve.
  • the damper unit comprises a switching valve (eg further check valve, adjustable spring-loaded check valve, switching unit), a further pressure accumulator and a further pressure-limiting unit (adjustable pressure-limiting unit).
  • check valve is also a switching unit or a switching valve to understand.
  • the accumulator which is closer to the cylinder, filled without the subsequently connected further pressure accumulator is filled. If the first accumulator filled, not overpressure is discharged, but the overpressure is used to fill the additional pressure accumulator via another check valve with a defined opening pressure.
  • the pressure or the under pressure damper fluid of the further pressure accumulator can be used via a switchable valve to reach the low level and concomitant filling of the first pressure accumulator.
  • the damper unit further comprises a pump unit.
  • the pump unit preferably comprises a hydraulic pump or a pneumatic pump (with electrical control).
  • Upper and lower damper chambers are connected via a pump unit which conveys towards the upper pump chamber. This allows an adjustment of the level without induced roadway excitation (eg in the state).
  • the invention also includes a chassis with a plurality of damper units (as described herein).
  • Each damper unit includes a pressure accumulator.
  • at least two damper units comprise a common pressure accumulator.
  • the accumulators and the reservoirs are fluidly (hydraulically) connected via valves, throttles or orifices.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a damper unit for a chassis of a vehicle with level control according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a variant of the damper unit from FIG. 1 with a throttle unit and a diaphragm unit;
  • FIG. 1 is a schematic representation of a damper unit for a chassis of a vehicle with level control according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a variant of the damper unit from FIG. 1 with a throttle unit and a diaphragm unit;
  • FIG. 1 is a schematic representation of a damper unit for a chassis of a vehicle with level control according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a variant of the damper unit from FIG. 1 with a throttle unit and a diaphragm unit;
  • FIG. 1 is a schematic representation of a damper unit for a chassis of a vehicle with level control according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a variant of the damper unit from FIG.
  • FIG. 3 shows a variant of the damper unit from FIG. 1 with a pump unit
  • FIG. 4 shows a further variant of the damper unit from FIG. 1 with an electrically actuated pump unit
  • Fig. 5 shows an additional variant of the damper unit of Fig. 1 with two
  • Fig. 6 shows a chassis with two damper units.
  • Fig. 1 shows a damper unit 10 according to an embodiment of the invention.
  • four damper units 10 that is, one per wheel, can be used to realize a chassis (see Fig. 6) with level control.
  • the damper unit 10 comprises a hydraulic cylinder 1 with a damper fluid (eg hydraulic fluid) filled container tube 2.
  • a piston 3 is arranged to be movable.
  • the piston 3 is guided in such a fluid-tight manner on the inner wall of the container tube 2 that it is separated from the piston 3 moving therein into an upper container space 21 and into a lower container space 22 (fluidically).
  • a first valve 41 is provided for flowing through the damper fluid during a movement of the piston 3 in a first direction A.
  • the first valve 41 is designed in the manner of a throttle valve, which opens downwards in the direction of (pressure) movement upon movement of the piston in order to allow a flow of damper fluid from the lower reservoir chamber 22 into the upper reservoir chamber 21.
  • the damper unit 10 has a pressure accumulator 5 and a check valve 6, wherein the check valve 6 is connected to the upper tank space 21 and connects it to the pressure accumulator 5.
  • the check valve 6 acts to open upward upon movement of the piston in the (pulling) direction to allow flow of damper fluid from the upper tank space 21 into the pressure accumulator. In this way damper fluid is pumped through the check valve 6 in the pressure accumulator 5 while the spring 7 relaxes.
  • the accumulator 5 is a pneumatic pressure accumulator.
  • the damper unit 10 thus provided utilizes the energy induced by vehicle motion in a simple manner to actuate a chassis (see FIG. 6) for a vehicle with a level control.
  • a pressure limiting unit 8 is arranged, which is connected to a reservoir 9.
  • the pressure limiting unit 8 has a predetermined and / or regulated opening pressure, from which opens this. This can damage the Accumulator 5 can be avoided due to an overpressure.
  • the opening pressure is selected in the pressure limiting unit 8 so as to ensure a complete lowering (maximum stroke from a high position of the chassis to a low position of the chassis) of the chassis (and vice versa to achieve a high level). It can be provided that the pressure limiting unit 8 has an adjustable / regulated opening pressure, which can be selected, for example, according to the payload.
  • the damper unit 10 comprises a pressure accumulator 5, which is connected via a check valve 6 to the container tube 2.
  • the pressure accumulator 5 is connected to a pressure limiting unit 8, which in turn is connected to a reservoir 9, in which the excess damper fluid is introduced after exceeding a predetermined pressure in the pressure accumulator 5.
  • a throttle unit 82 and / or a diaphragm unit 83 Between the hydraulic valve 8 and the reservoir 9 sit a throttle unit 82 and / or a diaphragm unit 83.
  • the damper unit 10 comprises an additional check valve 13 between the reservoir 9 and the container tube 2.
  • FIGS. 3 and 4 show two further variants of the damper unit 10 just described with a pump unit.
  • the damper unit 10 includes a pneumatic (or hydraulic) pump 24 with an (electronic) control 241.
  • the damper unit 10 includes a further (eg, spring-loaded) check valve 61, a further pressure accumulator 51 and a further (eg switchable) pressure limiting unit 81.
  • the further check valve 61 is arranged between the pressure accumulator 5 and the pressure limiting unit 8.
  • the further check valve 61 opens at a lower pressure than the pressure limiting unit 8.
  • the further pressure accumulator 51 connects, which in turn is connected to the further pressure-limiting unit 81.
  • the further pressure-limiting unit 81 is connected to the upper tank space 21. Due to the further pressure accumulator 51, the possibility of storing energy can be increased.
  • Fig. 6 The aspect of the invention relating to the chassis 100 is shown in Fig. 6, wherein two damper units 10 are shown.
  • the two pressure accumulators 5 are fluidly coupled to each other via a throttle unit 82 (additive or alternatively aperture unit). This ensures a uniform pressure that allows a uniform level adjustment in all damper units.
  • the respective reservoirs 9 are fluidically coupled to each other, so that an exchange of the damper fluid is made possible. In the illustration shown, the reservoirs 9 are coupled to one another via a throttle unit 82.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dämpfereinheit (10) für ein Fahrwerk (100) von einem Fahrzeug mit Niveauregelung, umfassend einen Hydraulikzylinder (1) mit einem mit Dämpferfluid gefüllten Behälterrohr (2), in dem ein Kolben (3) beweglich angeordnet ist und einen oberen Behälterraum (21) und einen unteren Behälterraum (22) abtrennt. Der Kolben (3) umfasst ein erstes Ventil (41) zum Durchströmen des Dämpferfluids bei einer Bewegung des Kolbens (3) in einer ersten Richtung A. Die Dämpfereinheit (10) umfasst ferner einen Druckspeicher (5) und ein Rückschlagventil (6), wobei der Druckspeicher (5) über das Rückschlagventil (6) derart mit dem Behälterrohr (2) verbunden ist, dass bei einer Bewegung des Kolbens (3) in zumindest eine Richtung Dämpferfluid durch das Rückschlagventil (6) in den Druckspeicher (5) gepumpt wird.

Description

Dämpfereinheit für ein Fahrwerk von einem Fahrzeug
mit Niveauregelung
Die Erfindung betrifft eine Dämpfereinheit für ein Fahrwerk von einem Fahrzeug mit Niveauregelung gemäß dem unabhängigen Anspruch.
Die Erfindung befasst sich mit dem technischen Gebiet von Kraftfahrzeugen mit Niveaufahrwerk, insbesondere mit der Problematik der Änderung der Niveaustellung des Fahrzeugs mittels der Fahrzeugdämpfer bei der Umsetzung der Niveaufunktion.
Konventionelle Dämpfer für ein Kraftfahrzeug umfassen einen Hydraulikzylinder, bei dem in einem mit Dämpferfluid (Öl, Gas, ...) gefüllten Behälterrohr ein Kolben beweglich angeordnet ist. Das Behälterrohr ist unmittelbar mit dem Rad verbunden und die Kolbenstange ist an der Karosserie befestigt.
Die Relativbewegung zwischen Rad (bzw. Radaufhängung) und Karosserie wird gedämpft, indem der Kolben jeweils ein hydraulisches Ventil zum Durchströmen von Fluid für die Zugrichtung (Abstand Rad zu Karosserie vergrößert sich) und ein hydraulisches Ventil für die Druckrichtung (Abstand Rad zu Karosserie verkleinert sich) öffnet. Dabei wird durch die Bewegung des Kolbens die durch äußere Anregungen/Einflüsse ins Fahrwerk eingebrachte/induzierte Energie (Schwingungsenergie) in Form von Wärme frei und bleibt ungenutzt.
Ein Nachteil bei konventionellen Dämpfern besteht darin, dass die die bei der Dämpfung der Fahrwerksschwingung frei werdende Energie ungenutzt bleibt. Zunächst ist aus dem Stand der Technik die DE 15 30 531 C bekannt.
Aus dem Stand der Technik ist aus der DE 2 83 00 75 A1 ein Fahrzeug bekannt, bei dem mittels elektrischem Wandler die Energie der Achsschwingung gespeichert wird. Dabei wird mittels einer entsprechend ausgebildeten Spulenanordnung bei einer Achsbewegung ein Induktionsstrom erzeugt. Der Induktionsstrom stellt die elektrische Energie zur Nutzung für elektrische Verbraucher zur Verfügung. Diese Lösung stellt einen komplizierten und fehleranfälligen Aufbau dar, bei dem nur wenig elektrische Energie aus der Achsschwingung für die elektrischen Verbraucher, wie z. B. einer Pumpe für ein Fahrwerk, bereitgestellt wird. Daher wird auch die Betätigung eines Niveaufahrwerks darin nicht beschrieben. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Dämpfereinheit für ein Fahrwerk von einem Fahrzeug mit Niveauregelung bereitzustellen, die aus der Dämpfung des Fahrzeugs abgeleitete Energie nutzt und einfach aufgebaut ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Dämpfereinheit für ein Fahrwerk von einem Fahrzeug mit Niveauregelung gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Aspekte bilden den Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die Erfindung umfasst eine Dämpfereinheit für ein Fahrwerk von einem Fahrzeug mit Niveauregelung. Die Dämpfereinheit (Stellereinheit) umfasst einen Hydraulikzylinder mit einem mit einem Dämpferfluid gefüllten Behälterrohr, in dem ein Kolben beweglich angeordnet ist und einen oberen Behälterraum und einen unteren Behälterraum abtrennt. Der Kolben umfasst ein (einziges) erstes Ventil zum Durchströmen des Dämpferfluids bei einer Bewegung des Kolbens in einer ersten Richtung (A; Zugrichtung oder Druckrichtung). Die Dämpfereinheit umfasst ferner einen Druckspeicher und ein Rückschlagventil. Der Druckspeicher ist über das Rückschlagventil derart mit dem Behälterrohr verbunden, dass bei einer Bewegung des Kolbens, in zumindest eine Richtung, Dämpferfluid durch das Rückschlagventil in den Druckspeicher gepumpt wird. Indem das Dämpferfluid durch das Rückschlagventil in den Druckspeicher gepumpt wird, erhöht sich das Druckniveau im Druckspeicher. Das, unter diesem erhöhten Druck stehende, Dämpferfluid kann in einen Behälterraum geführt werden und so den Kolben bewegen (z. B. anheben), wodurch sich das Höhenniveau des Fahrzeugs ändert. Die so bereitgestellte Dämpfereinheit nutzt die, bei Fahrzeugbewegung induzierte, Energie auf eine einfache Art und Weise, um ein Fahrwerk für ein Fahrzeug mit Niveauregelung zu betätigen.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt ist der Druckspeicher über das Rückschlagventil am oberen Behälterraum mit dem Behälterrohr verbunden. Bei einer Bewegung des Kolbens (nach oben) in Richtung der Kolbenstange wird Dämpferfluid durch das Rückschlagventil in den Druckspeicher gepumpt. So lässt sich die bei der Dämpfung der Rückstellbewegung des Fahrwerks bzw. bei dem Ausfedern abgeführte Energie für die Niveauregelung speichern.
Ein anderer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Kolbenstange über eine Feder mittelbar oder unmittelbar gegen das Behälterrohr gespannt ist. Für den Fall, dass die Kolbenstange über eine Feder unmittelbar gegen das Behälterrohr gespannt ist, lassen sich die beschriebenen Vorteile an einer kompakten Dämpfereinheit realisieren. Zum Beispiel kann dabei die Feder um die Kolbenstange liegend angeordnet sein. Bei dem Fall, dass die Kolbenstange über eine Feder mittelbar gegen das Behälterrohr gespannt ist, kann die Feder neben der Kolbenstange angeordnet sein.
Ein technisch bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Druckspeicher eine Druckbegrenzungseinheit (z. B. ein Druckbegrenzungsventil) umfasst. Die Druckbegrenzungseinheit lässt den Druck im Druckspeicher nicht über einen vorbestimmten Schwellwert steigen. Dazu kann die Druckbegrenzungseinheit die Hydraulikflüssigkeit bei Überschreiten des Schwellwerts ablassen bzw. dem Behälterrohr wieder zuführen. Ein anderer Aspekt sieht vor, dass die Dämpfereinheit ferner ein Reservoir für das Dämpferfluid umfasst. Allgemein ist das Reservoir ein Volumen, welches bei minimaler Druckänderung Dämpferfluid aufnehmen und wieder abgeben kann. Die Druckbegrenzungseinheit ist zwischen Druckspeicher und dem Reservoir angeordnet. Das Reservoir kann dabei auf einem vorbestimmten Druckniveau gehalten werden.
Ein dazu besonders bevorzugter Aspekt sieht vor, dass das Reservoir ein druckloses Reservoir ist. Drucklos bedeutet in diesem technischen Zusammenhang, dass ausschließlich Atmosphärendruck vorherrscht. Gemäß einem anderen bevorzugten technischen Aspekt ist der Druckspeicher ein pneumatischer Druckspeicher. Zum Beispiel ist der Druckspeicher ein hermetisch abgeschlossener Behälter, in dem ein vorbestimmtes Druckluftvolumen gehalten werden kann. Dieses Druckluftvolumen kann individuell je nach Bedarf und Größe der Dämpfereinheit gewählt werden. Ein bevorzugtes Beispiel ist ein hydropneumatischer Druckspeicher, bei dem ein Behälter von einer flexiblen
Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist. In einer Kammer befindet sich das unter Druck stehende Dämpferfluid (Flüssigkeit) und in der anderen Kammer ein Gas, wie zum Beispiel Stickstoff. Bei einem derartigen Energiespeicher kann die beim Absenken der Fahrzeughöhe gelieferte Energie aufgenommen und anschließend wieder zur Verfügung gestellt werden.
Alternativ oder additiv kann der Druckspeicher ein mechanischer Druckspeicher sein, bei dem zum Beispiel mechanische Verformungsenergie in einer Feder (etwa Schraubenfeder) gespeichert wird.
Besonders bevorzugt ist die Druckbegrenzungseinheit derart ausgebildet, dass es einen Öffnungsdruck hat. Vorteilhafterweise ist die Druckbegrenzungseinheit derart ausgebildet, dass der Öffnungsdruck so eingestellt ist, dass das Fahrwerk aufgrund der im Druckspeicher gespeicherten Energie noch über die maximale Flöhe verstellt werden kann. Ein weiterer besonders bevorzugter Aspekt sieht vor, dass die Druckbegrenzungseinheit derart ausgebildet ist, dass es einen einstellbaren Öffnungsdruck hat. Die Einstellung kann zum Beispiel entsprechend dem befahrenen Geländetyp angepasst werden.
Ferner kann die Druckbegrenzungseinheit eine Drosseleinheit und / oder eine Blendeneinheit umfassen, um das Dämpferfluid zu steuern. Im einfachsten Fall ist die Druckbegrenzungseinheit selbst als Drosselventil ausgebildet.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften technischen Aspekt umfasst die Dämpfereinheit ein Schaltventil (z. B. weiteres Rückschlagventil, regelbares federbelastetes Rückschlagventil, Schalteinheit), einen weiteren Druckspeicher und eine weitere Druckbegrenzungseinheit (einstellbare Druckbegrenzungseinheit). Funktional ist unter Rückschlagventil auch eine Schalteinheit bzw. ein Schaltventil zu verstehen. Zuerst wird der Druckspeicher, welcher sich näher am Zylinder befindet, befüllt, ohne dass der nachfolgend geschaltete weitere Druckspeicher befüllt wird. Ist der erste Druckspeicher befüllt, wird nicht Überdruck abgelassen, sondern der Überdruck wird zum Befüllen des weiteren Druckspeichers über ein weiteres Rückschlagventil mit definiertem Öffnungsdruck verwendet. Der Druck bzw. das sich unter Druck befindende Dämpferfluid des weiteren Druckspeichers kann über ein schaltbares Ventil zum Erreichen des Tiefniveaus und einhergehender Befüllung des ersten Druckspeichers genutzt werden.
Besonders bevorzugt umfasst die Dämpfereinheit ferner eine Pumpeneinheit. Die Pumpeneinheit umfasst bevorzugt eine hydraulische Pumpe oder eine pneumatische Pumpe (mit elektrischer Steuerung). Dabei sind oberer und unterer Dämpferraum über eine, in Richtung oberer Pumpenraum fördernde, Pumpeneinheit verbunden. Das erlaubt eine Verstellung des Niveaus ohne induzierte Fahrbahnanregung (z. B. im Stand).
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt umfasst die Erfindung auch ein Fahrwerk mit mehreren Dämpfereinheiten (wie hier beschrieben). Jede Dämpfereinheit umfasst einen Druckspeicher. Bevorzugt umfassen mindestens zwei Dämpfereinheiten einen gemeinsamen Druckspeicher. Ein technisch vorteilhafter Aspekt sieht vor, dass die Druckspeicher und die Reservoire jeweils über Ventile, Drosseln oder Blenden fluidisch (hydraulisch) verbunden sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Die Bezugszeichen werden in allen Figuren gleich verwendet. Alle Varianten können miteinander kombiniert werden. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Dämpfereinheit für ein Fahrwerk von einem Fahrzeug mit Niveauregelung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine Variante der Dämpfereinheit aus Fig. 1 mit einer Drosseleinheit und einer Blendeneinheit;
Fig. 3 eine Variante der Dämpfereinheit aus Fig. 1 mit einer Pumpeneinheit; Fig. 4 eine weitere Variante der Dämpfereinheit aus Fig. 1 mit einer elektrisch angesteuerten Pumpeneinheit; Fig. 5 eine zusätzliche Variante der Dämpfereinheit aus Fig. 1 mit zwei
Druckspeichern; und
Fig. 6 ein Fahrwerk mit zwei Dämpfereinheiten.
Die Fig. 1 zeigt eine Dämpfereinheit 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei einem Kraftfahrzeug können vier Dämpfereinheiten 10, also eine pro Rad, eingesetzt werden, um ein Fahrwerk (vgl. Fig. 6) mit Niveauregelung zu realisieren.
Die Dämpfereinheit 10 umfasst einen Hydraulikzylinder 1 mit einem Dämpferfluid (z. B. Hydraulikflüssigkeit) gefüllten Behälterrohr 2. In dem Behälterrohr 2 ist ein Kolben 3 beweglich angeordnet. Der Kolben 3 ist derart fluiddicht an der Innenwand des Behälterrohrs 2 geführt, dass dieses, von dem sich darin bewegenden Kolben 3, in einen oberen Behälterraum 21 und in einen unteren Behälterraum 22 (fluidisch) getrennt ist. In dem Kolben 3 ist ein erstes Ventil 41 zum Durchströmen des Dämpferfluids bei einer Bewegung des Kolbens 3 in einer ersten Richtung A vorgesehen. Im gezeigten Beispiel ist das erste Ventil 41 in der Art eines Drosselventils ausgebildet, das bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung (Druckrichtung) nach unten öffnet, um ein Strömen von Dämpferfluid von dem unteren Behälterraum 22 in den oberen Behälterraum 21 zu ermöglichen.
Die Dämpfereinheit 10 hat einen Druckspeicher 5 und ein Rückschlagventil 6, wobei das Rückschlagventil 6 mit dem oberen Behälterraum 21 verbunden ist und diesen mit dem Druckspeicher 5 verbindet. Das Rückschlagventil 6 wirkt derart, dass bei der Bewegung des Kolbens in Richtung (Zugrichtung) nach oben öffnet, um ein Strömen von Dämpferfluid von dem oberen Behälterraum 21 in den Druckspeicher zu ermöglichen. Auf diese Art wird Dämpferfluid durch das Rückschlagventil 6 in den Druckspeicher 5 gepumpt während sich die Feder 7 entspannt. Der Druckspeicher 5 ist ein pneumatischer Druckspeicher. Die so bereitgestellte Dämpfereinheit 10 nutzt die, durch Fahrzeugbewegung induzierte, Energie auf eine einfache Art und Weise, um ein Fahrwerk (siehe Fig. 6) für ein Fahrzeug mit Niveauregelung zu betätigen.
In der gezeigten Variante, bei der der Druckspeicher 5 über das Rückschlagventil 6 am oberen Behälterraum 21 mit dem Behälterrohr 2 verbunden ist, wird bei der Bewegung des Kolbens 3 in Richtung nach unten (weg von der der Kolbenstange 31 ) Dämpferfluid durch das Ventil 41 in den oberen Behälterraum gepumpt und bei einer Bewegung nach oben (in Richtung der Kolbenstange 31 ) durch das Rückschlagventil 6 in den Druckspeicher 5. Im Prinzip funktioniert diese Vorrichtung auch in umgekehrter Richtung, wenn die Ventile und der Druckspeicher entsprechend angepasst und an den unteren Behälterraum angeschlossen werden. In der gezeigten Variante ist die an der Fahrzeugkarosserie unmittelbar befestigte Kolbenstange 31 über eine Feder 7 gegen das Behälterrohr 2 gespannt.
Unterhalb des Druckspeichers 5 ist eine Druckbegrenzungseinheit 8 angeordnet, die mit einem Reservoir 9 verbunden ist.. Im gezeigten Beispiel hat die Druckbegrenzungseinheit 8 einen vorbestimmten und / oder geregelten Öffnungsdruck, ab welchem dieses öffnet. So kann eine Beschädigung des Druckspeichers 5 aufgrund eines Überdrucks vermieden werden. Der Öffnungsdruck ist bei der Druckbegrenzungseinheit 8 derart gewählt, um ein vollständiges Absenken (maximaler Hubweg von einer Hochstellung des Fahrwerks zu einer Tiefstellung des Fahrwerks) des Niveaufahrwerks zu gewährleisten (und umgekehrt ein Hochniveau zu erreichen). Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Druckbegrenzungseinheit 8 einen einstellbaren / geregelten Öffnungsdruck hat, der zum Beispiel entsprechend der Zuladung gewählt werden kann.
Eine Variante der gerade beschriebenen Dämpfereinheit 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Dämpfereinheit 10 umfasst einen Druckspeicher 5, der über ein Rückschlagventil 6 mit dem Behälterrohr 2 verbunden ist. Der Druckspeicher 5 ist mit einer Druckbegrenzungseinheit 8 verbunden, welches wiederum mit einem Reservoir 9 verbunden ist, in welches das überschüssige Dämpferfluid nach Überschreiten eines vorbestimmten Drucks im Druckspeicher 5 eingeleitet wird. Zwischen dem Hydraulikventil 8 und dem Reservoir 9 sitzen eine Drosseleinheit 82 und/ oder eine Blendeneinheit 83. Die Dämpfereinheit 10 umfasst ein zusätzliches Rückschlagventil 13 zwischen dem Reservoir 9 und dem Behälterrohr 2.
In Fig. 3 und Fig. 4 werden zwei weitere Varianten der gerade beschriebenen Dämpfereinheit 10 mit einer Pumpeneinheit dargestellt. Gemäß dem Beispiel in Fig. 3 ist allgemein eine Pumpeneinheit mit einer Pumpe 23, die in einem den oberen Behälterraum 21 und den unteren Behälterraum 22 verbindenden Rohrzweig 231 angeordnet ist. Durch das Betätigen der Pumpe 23 kann das Tiefniveau/Höhenniveau auch ohne Schwingungsanregung zum Beispiel im Stand angepasst werden. In Fig. 4 umfasst die Dämpfereinheit 10 eine pneumatische (oder hydraulische) Pumpe 24 mit einer (elektronischen) Steuerung 241. Eine andere Variante ist in Fig. 5 gezeigt, wobei die Dämpfereinheit 10 ein weiteres (z. B. federbelastetes) Rückschlagventil 61 , einen weiteren Druckspeicher 51 und eine weitere (z. B. schaltbare) Druckbegrenzungseinheit 81 umfasst. Das weitere Rückschlagventil 61 ist zwischen dem Druckspeicher 5 und der Druckbegrenzungseinheit 8 angeordnet. Das weitere Rückschlagventil 61 öffnet sich bei einem geringeren Druck als die Druckbegrenzungseinheit 8. An das weitere Rückschlagventil 61 schließt sich der weitere Druckspeicher 51 an, der wiederum mit der weiteren Druckbegrenzungseinheit 81 verbunden ist. Die weitere Druckbegrenzungseinheit 81 ist mit dem oberen Behälterraum 21 verbunden. Aufgrund des weiteren Druckspeichers 51 lässt sich die Möglichkeit, Energie zu speichern, erhöhen.
Der Aspekt der Erfindung betreffend das Fahrwerk 100 ist in Fig. 6 dargestellt, wobei zwei Dämpfereinheiten 10 gezeigt sind. So kann zum Beispiel die Achse (Vorderachse oder Flinterachse) eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) realisiert werden. Die beiden Druckspeicher 5 werden über eine Drosseleinheit 82 (additive oder alternativ Blendeneinheit) miteinander fluidisch gekoppelt. So wird ein einheitlicher Druck gewährleistet, der eine gleichmäßige Niveauverstellung in allen Dämpfereinheiten erlaubt. Ebenso sind die jeweiligen Reservoire 9 fluidisch miteinander gekoppelt, so dass ein Austausch des Dämpferfluids ermöglicht wird. In der gezeigten Darstellung sind die Reservoire 9 über eine Drosseleinheit 82 miteinander gekoppelt.

Claims

Patentansprüche
1. Dämpfereinheit (10) für ein Fahrwerk (100) von einem Fahrzeug mit Niveauregelung, umfassend einen Hydraulikzylinder (1 ) mit einem mit Dämpferfluid gefüllten Behälterrohr (2), in dem ein Kolben (3) beweglich angeordnet ist und einen oberen Behälterraum (21 ) und einen unteren Behälterraum (22) abtrennt, und wobei der Kolben (3) ein erstes Ventil (41 ) zum Durchströmen des Dämpferfluids bei einer Bewegung des Kolbens (3) in einer ersten Richtung (A) umfasst, welche Dämpfereinheit (10) ferner einen Druckspeicher (5) und ein Rückschlagventil (6) umfasst, wobei der Druckspeicher (5) über das Rückschlagventil (6) derart mit dem Behälterrohr (2) verbunden ist, dass bei einer Bewegung des Kolbens (3) in zumindest eine Richtung Dämpferfluid durch das Rückschlagventil (6) in den Druckspeicher (5) gepumpt wird.
2. Dämpfereinheit (10) gemäß Anspruch 1 , wobei der Druckspeicher (5) über das Rückschlagventil (6) am oberen Behälterraum (21 ) mit dem Behälterrohr (2) verbunden ist, so dass bei einer Bewegung des Kolbens (3) in Richtung der Kolbenstange (31 ) Dämpferfluid durch das Rückschlagventil (6) in den Druckspeicher (5) gepumpt wird.
3. Dämpfereinheit (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kolbenstange (31 ) über eine Feder (7) mittelbar oder unmittelbar gegen das Behälterrohr (2) gespannt ist.
4. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Druckspeicher (5) eine Druckbegrenzungseinheit (8) umfasst.
5. Dämpfereinheit (10) gemäß Anspruch 4, ferner umfassend ein Reservoir (9), wobei die Druckbegrenzungseinheit (8) zwischen Druckspeicher (5) und dem Reservoir (9) angeordnet ist, und wobei die Dämpfereinheit (10) ein zusätzliches Schaltventil (13) zwischen dem Reservoir (9) und dem Behälterrohr (2) umfasst.
6. Dämpfereinheit (10) gemäß Anspruch 5, wobei das Reservoir (9) ein druckloses Reservoir ist.
7. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Druckspeicher (5) ein pneumatischer Druckspeicher ist.
8. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Druckspeicher (5) ein mechanischer Druckspeicher ist.
9. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die
Druckbegrenzungseinheit (8) derart ausgebildet ist, dass diese einen vorbestimmten Öffnungsdruck hat.
10. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Druckbegrenzungseinheit (8) derart ausgebildet ist, dass diese einen einstellbaren Öffnungsdruck hat.
11. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die Druckbegrenzungseinheit (8) eine Drosseleinheit (82) und/oder eine Blendeneinheit (83) umfasst.
12. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend ein weiteres Rückschlagventil (61 ), einen weiteren Druckspeicher (51 ) und eine weitere Druckbegrenzungseinheit (81 ).
13. Dämpfereinheit (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Pumpeneinheit, wobei die Pumpeneinheit eine Pumpe (23), insbesondere eine hydraulische Pumpe oder eine pneumatische Pumpe (24) umfasst.
14. Fahrwerk (100) mit mehreren Dämpfereinheiten (10) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei jede Dämpfereinheit (10) einen Druckspeicher (5) umfasst oder wobei mindestens zwei Dämpfereinheiten (10) einen einzigen Druckspeicher (5) umfassen.
15. Fahrwerk (100) gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei die
Druckspeicher (5) und die drucklosen Reservoire (9) jeweils über Ventile, Drosseln oder Blenden hydraulisch verbunden sind.
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