DE1112908B - Hydropneumatische Fahrzeugaufhaengungseinheit - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

A 33037 Π/63 c

ANMELDKTAG: 13. OKTOBER 1959

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 17. A U G U S T 1961

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Fahrzeugaufhängungseinheit, bei der eine Spindel, die mit einer Fahrzeugradlagerung oder einem Fahrzeugkörper verbunden werden kann, so angeordnet ist, daß sie Fahrzeugfahrbewegungen auf einen Kolben überträgt, der auf ein abgegrenztes Volumen eines hydraulischen Mediums drückt, welches durch den Druck einer Masse eines gasförmigen Mediums abgepuffert wird, das als pneumatische Aufhängungsfeder wirkt, und bei der eine hydraulische Pumpe in Zusammenwirkung mit Druckentspannungsmitteln entsprechend einer Änderung der Fahrzeugbelastung zwecks selbsttätiger Aufrechterhaltung einer gewünschten Fahrhöhe für den Fahrzeugrahmen oder -gestell vorgesehen ist.

Bei hydropneumatischen Aufhängungseinheiten der beschriebenen Art ist es besonders wünschenswert, Mittel vorzusehen, die auf eine Änderung der Fahrzeuglast ansprechen, um das Fahrzeuggestell und -rad wieder in eine gewünschte relative Lage zurückzubringen, wofür bei einer Reihe von bisherigen Ausführungsformen bereits vorgeschlagen worden ist, eine hydraulische Pumpe vorzusehen, die in Abhängigkeit von Fahrzeugfahrbewegungen wirksam ist, derart, daß sie kontinuierlich hydraulisches Medium aus einem Speicher derselben in einen das betreffende Volumen des hydraulischen Mediums abgrenzenden Raum pumpen, wobei ein Rückschlagventil vorgesehen und so angeordnet ist, daß überschüssiges hydraulisches Medium aus dem abgegrenzten Raum zurück zum Speicher abgesaugt wird, wenn der Kolben in der Aufhängungseinheit eine Stellung erreicht, welche der gewünschten relativen Stellung zwischen Fahrzeugrahmen und -rad entspricht.

Es ist nun ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Aufhängungseinheit zu schaffen, die eine verbesserte Ausführungsform der hydraulischen Pumpe aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine derartige Aufhängungseinheit mit einem bequem zugänglichen Rückschlagventil zu versehen.

Es ist schon ein hydropneumatischer Stoßdämpfer bekannt, bei dem der Kolben den Zylinder zu zwei miteinander verbundenen Arbeitsräumen unterteilt und auf seinen beiden Seiten Hilfskolben kleineren Durchmessers aufweist, die in an den Enden des Zylinders angeordnete Kammern eintauchen können. Hierdurch soll eine progressive Dämpfungskennlinie erzielt werden. Jedoch kann dieser Stoßdämpfer nicht gleichzeitig als Fahrzeugabfederung verwendet werden.

Ferner ist bekannt, bei einer hydropneumatischen Feder eine Pumpe vorzusehen, die für eine der Fahr-Hydropneumatische
Fahrzeugaufhängungseinheit

Anmelder:

Armstrong Patents Co. Limited,
Beverley, Yorkshire (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Schneckenhofstr. 27

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 14. Oktober 1958

Jack Wordsworth, York, Yorkshire (Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden

zeugbelastung entsprechende Vorkomprimierung des Luftkissens und damit für eine Anpassung der Federcharakteristik sorgt; jedoch tritt hierbei eine Lageänderung des Rades gegenüber dem Federgestell auf, was sich auf die Fahreigenschaften nachteilig auswirkt.

Weiter ist bekannt, eine hydraulische Druckregelung für Fahrzeugfedern vorzusehen, um die Federcharakteristik bei gleicher relativer Lage vom Rad gegenüber dem Fahrgestell entsprechend der Fahrzeugbelastung zu ändern; die jedoch hierfür vorgesehenen Pumpenanordnungen arbeiten in mannigfacher Hinsicht unbefriedigend.

Nach einem älteren Vorschlag, der jedoch nicht zum Stand der Technik gehört, ist im Prinzip eine gleichwirkende Erfindung wie im vorausgehenden Absatz beschrieben, jedoch in Kombination mit einer pneumatischen Feder.

Gemäß der Erfindung ist unter Vermeidung der vorstehenden Nachteile bei einer hydropneumatischen Aufhängungseinheit der eingangs beschriebenen Art die hydraulische Pumpe als eine doppeltwirkende Pumpe vorgesehen, die einen Pumpenstößel aufweist, der unmittelbar von der verdrehbaren Spindel der Aufhängungseinheit hin- und herbewegt wird.

Vorzugsweise ist der Pümpenstößel in einer Bohrung angeordnet, die in dem Gehäuse der Aufhängungseinheit angrenzend an den hydraulischen

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Speicher liegt, und der Kolben an einem zentralen teil 4 α eines Vorlauf- oder Einlaßventils 4 nachgiebig Bereich von ihm exzentrisch ausgespart ist, um einen gedrückt wird. Die Enden der Bohrung 20 sind mit

exzentrisch an der Spindel angeordneten Zapfen auf- Hufe von Rückströmauslaßventilen C verschlossen, zunehmen, wobei Auslaßkanäle für hydraulisches zwischen denen und den angrenzenden Vorlaufven-Medium zwischen jedem Ende der Bohrung und dem '. 5 tilen 4 abgegrenzte Kammern 5 bzw. 6 vorhanden

abgegrenzten Raum angeordnet sind. sind. Die Auslaßseite jedes Rückströmventils C steht

Die Spindel der Einheit kann ferner eine sich mit einem der Auslaßkanäle D in Verbindung. Es sei radial erstreckende Nockenplatte tragen, gegen die bemerkt, daß einer dieser Auslaßkanäle D zwischen nachgiebig ein Betätigühgsglied für ein Rückschlag- dem abgegrenzten Raum 18 und einem Rückschlagventil gedrückt wird, das in einer entfembaren Kapsel io ventil A einen Abschnitt E aufweist, dessen Bedeuenthalten ist, die mittels Gewinde in den Einheits- tung und Wirkungsweise nachstehend näher beschriekörper eingreift und von außerhalb des Körpers her ben werden.

zugänglich ist, um eine bequeme, rasche Einstellung Im Betrieb werden, wenn die beschriebene Auf-

des Ventils zu ermöglichen. hängungseinheit an einem Fahrzeug angebracht wird,

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmög- 15 Fahrzeugfahrbewegungen auf die Spindel 1 überlichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Dar- tragen, die mit Hilfe des Zapfens 2 und des Treibstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der schuhes 3 bewirkt, daß der Stößel B in der Bohrung Beschreibung. Es zeigt 20 hin- und hergeht. Auf diese Weise wird, wobei

Fig. 1 einen Grundriß, teilweise im Schnitt, der auf diejenige Seite der Pumpe Bezug genommen wird,

hydropneumatischen Aufhängungseinheit gemäß der 20 die in Fig. 2 die oberste ist, bei jedem Saughub des

Erfindung und Kolbens (d. h. während die andere Seite der Pumpe

Fig. 2 eine Seitenansicht hierzu, ebenfalls teilweise einen Auslaßhub vollführt) hydraulisches Medium mit

geschnitten. ... Hilfe des zentralen, ausgesparten oder zurückgesetz-

Bei der hydropneumatischen Aufhängungseinheit ten Teiles des Kolbens B, des Kanals 21 und des gemäß denZeichnungen ist eine Spindel Ij deren eines 25 Nachlaufventils 4 in die Kammer 5 gezogen. Bei Ende sich von der Einheit zwecks Verbindung mit " einem folgenden Auslaßhub dieser Seite der Pumpe einem passenden Teil eines Fahrzeugs weg erstreckt, treibt dann der Kolben das hydraulische Medium aus an unter Abstand voneinander befindlichen Bereichen der Kammer 5 durch das Rückströmventil C und den innerhalb des Körpers 10 drehbar gelagert. Der mit diesem zusammenwirkenden Auslaßkanal D in Körper 10 ist innen mit einer Kammerll ausgebildet, 30 den abgegrenzten Raum 18 hinein. Die Zugabe von die einen hydraulischen Speicher bildet, und aus hydraulischem Medium zu diesem Raum 18 bewirkt, dieser Kammer 11 erstreckt sich ein Zylinder 12, in daß der Kolben 13 zurück in den Zylinder 12 getriedem ein Kolben 13 gleitet, der mit Hilfe einer Ver- ben wird, und diese Kolbenbewegung setzt sich fort, bindungsstange 14 und einer nicht veranschaulichten bis das Rückschlagventil A zur Wirksamkeit kommt. Kurbel entsprechend den der Spindel 1 erteilten 35 Das Rückschlagventil A hat, wie ersichtlich, eine Fahrzeugfahrbewegungen verschoben wird. Der Zy- Kapsel 23, die mittels Gewinde in eine Bohrung 24 linder 12 ist von einer domförmigen Endkappe oder des Körpers 10 eingreift und von außen vom Körper Kuppel 15 umgeben, die mittels eines Kragens 16 am her bequem und leicht zugänglich ist, um das RückKörper 10 befestigt ist und außerdem dazu dient, eine schlagventil entfernen und einstellen zu können. Innerflexible Membran Yl, welche das freie Ende des Zy- 40 halb der Kapsel 23 wird ein Kugelventilteil 7 nachlinders 12 umschließt, in Stellung zu halten, um dem- giebig gegen einen Ventilsitz 25 gedrückt und steht an gemäß mit diesem einen abgegrenzten Raum 18 zu der anderen Seite des Ventilsitzes mit einem im bestimmen, der mit hydraulischem Medium gefüllt Durchmesser engeren Abschnitt eines Ventilbetätiist. Ein weiter umschlossener Raum 19 wird zwischen gungsstößels 26 in Zusammenwirkung. Ein Ende des der flexiblen Membran 17 und der Kuppel 15 be- 45 Ventilbetätigungsstößels 26 springt etwa über das stimmt und ist mit einem gasförmigen Medium unter innere Ende der Kapsel 23 vor und wird in nach-Druck gefüllt, um die auf das hydraulische Medium giebiger Zusammenwirkung mit der Nockenoberim Raum 18 mittels des Kolbens 13 ausgeübte Last fläche einer Nockenplatte 9 gehalten, die sich von der auszugleichen und sonach als pneumatische Auf- Spindel 1 aus radial weg erstreckt. Die Kapsel 23 ist hängefeder zu wirken. Das freie Ende des Zylinders 50 außerdem mit einem Querkanal 27 ausgebildet, der 12 ist durch Fluidumfluß beschränkende Mittel, die sowohl an den Kanal E als auch an jenen Auslaßnicht gezeichnet sind, verschlossen, um für eine Stoß- kanal angeschlossen ist, von welchem der Kanal E dämpfungswirkung zu sorgen. ein Teil bildet.

Eine hydraulische Pumpe, die mit Hilfe von Aus- Wenn der Kolben durch die Zugabe von hydraulaßkanälen D (Fig. 2) kontinuierlich hydraulisches 55 lischem Medium zum abgegrenzten Raum 18 zum Medium aus dem Speicher 11 zum abgegrenzten Rückgang innerhalb des Zylinders 12 veranlaßt wird, Raum 18 fördern kann, weist einen Kolben oder wird die Nockenplatte 9 mittels der sich ergebenden Stößel B auf, der von einer Bohrung 20 im Körper 10 Spindelbewegung drehbar verschoben, wobei die Annahe der Kammerll aufgenommen und an seinem Ordnung derart ist, daß, wenn der Kolben die ge-Mittelabschnitt so exzentrisch ausgespart ist, daß er 60 wünschte Stellung innerhalb des Zylinders 12 erreicht, mit einem Treibschuh 3 zusammenwirkt, der von d. h., wenn sich die Spindel an einer vorbestimmten einem Zapfen 2 getragen wird, der sich vom inneren Drehstellung mit Bezug auf das Gehäuse entsprechend Ende der Spindel 1 exzentrisch fort erstreckt. Der zen- einer gewünschten relativen Lage des Fahrzeugtrale ausgesparte Bereich des Stößels B steht unmittel- rahmens und -rades befindet, der Ventilbetätigungsbar mit dem hydraulischen Speichern in Verbin- 65 stößel26 angehoben wird, um das Kugelventilteil7 dung, und von jeder Seite des ausgesparten Bereiches vom Sitz 25 wegzubewegen und überschüssiges hydrauführt eine axiale Bohrung oder Kanal 21 fort, die in lisches Medium aus dem Raum 18 über den Kanal E einem Ventilsitz 22 endet, gegen den ein Kugelventil- und den in der Ventilkapsel 23 ausgebildeten Kanal

hinter das Kugelventil 7 und durch eine im Stößel ausgebildete Nut 8 in die Kammer 11 freizugeben.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hydropneumatische Fahrzeugaufhängungseinheit, bei der eine Spindel, die mit einer Fahrzeugradlagerung oder einem Fahrzeugkörper verbunden werden kann, so angeordnet ist, daß sie Fahrzeugfahrbewegungen auf einen Kolben überträgt, der auf ein abgegrenztes Volumen eines hydraulischen Mediums drückt, welches durch den Druck einer Masse eines gasförmigen Mediums abgepuffert wird, das als pneumatische Aufhängungsfeder wirkt, und bei der eine hydraulische Pumpe in Zusammenwirkung mit Druckentspannungsmitteln entsprechend einer Änderung der Fahrzeugbelastung zwecks selbsttätiger Aufrechterhaltung einer gewünschten Fahrhöhe für den Fahrzeugrahmen oder -gestell vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Pumpe eine doppeltwirkende Pumpe ist, die einen Pumpenstößel (B) aufweist, der unmittelbar von der verdrehbaren Spindel (1) der Aufhängungseinheit hin- und herbewegt wird.

2. Hydropneumatische Aufhängungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenstößel (B) in einer Bohrung (20) angeordnet ist, die in dem Gehäuse (10) der Aufhängungseinheit angrenzend an den hydraulischen Speicher (11) liegt, und der Kolben an einem zentralen Bereich von ihm exzentrisch ausgespart ist, um einen exzentrisch an der Spindel (1) angeordneten Zapfen (2) aufzunehmen, wobei Auslaßkanäle (D und D) für hydraulisches Medium zwischen jedem Ende der Bohrung (20) und dem abgegrenzten Raum (18) angeordnet sind.

3. Hydropneumatische Aufhängungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (B) von jeder Seite seines zentralen ausgesparten Abschnittes aus mit einem axialen Kanal (21) ausgebildet ist, der in einem Ventilsitz (22) für ein Einlaß- oder Vorlaufventilteil (4 α) endet, wobei der ausgesparte Abschnitt unmittelbar mit dem Speicher (11) in Verbindung steht, und daß die Enden der Gehäusebohrung (20) von als Kugelventile ausgebildeten Auslaßventilen (C) verschlossen sind, von denen jedes mit einem der Auslaßkanäle (D) in Verbindung steht, wobei eine Kammer (5 oder 6) in der Bohrung (20) zwischen jedem Auslaßventil (C) und dem angrenzenden Einlaß- oder Vorlaufventil (4) räumlich abgegrenzt vorgesehen ist.

4. Hydropneumatische Aufhängungseinheit nach Ansprüchen2und3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Auslaßkanäle (D) mit dem abgegrenzten Raum (18) über einen Kanal (27) in einem Rückschlagventil (A) in Verbindung steht, das in dem Gehäuse (10) angeordnet ist und hydraulisches Medium aus dem abgegrenzten Raum (18) zum Speicher (11) fließen läßt.

5. Hydropneumatische Aufhängungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (A) in einer Ventilkapsel (23) enthalten ist, die im Gehäuse (11) entfernbar befestigt ist.

6. Hydropneumatische Aufhängungseiüheit nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil^) einen als Kugel ausgebildeten Ventilkörper (7), der nachgiebig gegen einen Ventilsitz (25) gedrückt wird, der innerhalb der Kapsel (23) vorgesehen ist, und einen Ventilbetätigungsstößel (26) aufweist, dessen eines Ende mit dem Ventilteil (7) zusammenwirken kann, während das andere Ende aus der Kapsel vorspringt und an der Nockenoberfläche einer Nockenplatte (9) anliegt, die sich von der Spindel (1) radial fort erstreckt, wobei die Nockenplatte (9) so angeordnet ist, daß, wenn die Spindel (1) eine vorbestimmte Drehstellung mit Bezug auf das Gehäuse (10) einnimmt, der Ventilstößel (26) von der Nockenoberfläche angehoben wird und das Rückschlagventilteil (7) von seinem Sitz (25) wegbewegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 945 674,4 012 779; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 033 049.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 043 102.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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