DE1262078B

DE1262078B - Hydropneumatische Feder

Info

Publication number: DE1262078B
Application number: DE1966D0050299
Authority: DE
Inventors: Ernst Wolf
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1966-06-06
Filing date: 1966-06-11
Publication date: 1968-02-29

Description

Hydropneumatische Feder Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Feder, insbesondere für die Abfederung von Fahrzeugteilen, bei welcher der mit einem hydraulischen Mittel gefüllte Arbeitszylinder durch ein erstes druckübertragendes Trennelement mit einem ersten pneumatischen Federraum sowie durch ein zweites druckübertragendes Trennelement mit einem zweiten pneumatischen Federraum in Verbindung steht und der zweite Federraum mit seinem Trennelement innerhalb des hohlen Arbeitskolbens angeordnet ist, wobei für das Trennelement in dem einen der beiden gegeneinander bewegten Federteile ein mit dem anderen Federteil verbundener Anschlag vorgesehen ist.
Bei einer bekannten Feder dieser Art ist das Trennelement des ersten pneumatischen Federraumes am Arbeitskolben abstützbar. Hierdurch sind die beiden pneumatischen Federräume gegeneinander geschaltet, d. h., der zweite Federraum wirkt auf das Trennelement des ersten Federraumes im Sinn einer Fahrzeuglast. Durch die Abstützung des ersten Trennelementes am Arbeitskolben wird zwischen Arbeitszylinder und -kolben ein flüssigkeitsdichter Ringraum gebildet, in dem die Flüssigkeitskanäle abreißen und Kavitation auftreten kann. Dieser Ringraum wirkt als starrer Körper auf harte Schläge, die durch den ersten pneumatischen Federraum jedesmal impulsartig erzeugt werden, wenn der bei hoher Belastung in eine Ausnehmung des ersten Trennelementes dichtend eingetauchte Arbeitskolben plötzlich ausfedert.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und einen progressiven Anstieg der Federkräfte zu erhalten, so daß für den Arbeitskolben ein Anschlag ohne wesentliche Beeinträchtigung des Federweges erzielt wird. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anschlag auf das im hohlen Arbeitskolben angeordnete zweite Trennelement wirkt und mit dem Arbeitszylinder fest verbunden ist, derart, daß die beiden Federräume nach dem Anschlag gleichsinnig parallel geschaltet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Feder ist die Möglichkeit gegeben, den hydraulischen Arbeitsraum an solche Vorrichtungen zur Niveauregulierung des abgefederten Fahrzeugkörpers anzuschließen, durch welche die hydraulische Füllung der Feder verändert wird. Diese Maßnahme ist bei der bekannten Feder nicht ohne weiteres möglich, da dort durch Druckerhöhung im genannten Ringraum der Arbeitskolben zum Einfedern gebracht wird, wenn dieser in die Ausnehmung des ersten Trennelementes eingetaucht ist. Wie eine hydropneumatische Feder mit den Merkmalen der Erfindung beispielsweise ausgeführt sein kann, ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist ein Längsschnitt durch eine Fahrzeugfeder mit den für die Erfindung wesentlichen Einzelheiten schematisch dargestellt.
Der Arbeitszylinder 1 der Feder ist durch Gummi-Metall-Bauteile 2 an einem festen Teil 3 des Fahrzeugaufbaues befestigt. Im Arbeitszylinder 1 ist ein hohler, rohrförmiger Arbeitskolben 4 druck- und flüssigkeitsdicht geführt. Mit dem Arbeitszylinder 1 steht ein erster pneumatischer Federraum 5 über eine Dichtmembrane 6 in Verbindung. Der Arbeitszylinder 1 weist einen hydraulischen Anschluß 7 für die Ausgangsseite einer Einrichtung zur Niveauregulierung des Fahrzeugaufbaues auf. Der erste Federraum 5 wirkt auf die inneren Stirnflächen 8 und 9 des Arbeitskolbens 4.
Der Arbeitskolben 4 ist mit einem äußeren Befestigungsteil 10 zur Verbindung mit einem nicht gezeigten Radführungsteil versehen.
An seinem aus dem Arbeitszylinder 1 hinausragenden Ende weist der Arbeitskolben 4 einen inneren pneumatischen Federraum 11 auf, der durch einen verschiebbaren Trennkolben 12 gegenüber dem Innenraum 13 des Arbeitszylinders 1 druck- und flüssigkeitsdicht abgedichtet ist. Der Trennkolben 12 ist bei Einfederbewegungen des Arbeitskolbens 4 an einem starren stangenförmigen Anschlagteil 14 des Arbeitszylinders 1 abstützbar. Zur Vermeidung von Schlaggeräuschen ist der Trennkolben 12 auf seiner dem Anschlagteil 14 zugewendeten Fläche mit einem Polster 15 aus Kunststoff versehen.
Als Anschlag für die Ausfederbewegung des Arbeitskolbens 4 weist dieser an seinem in den Arbeitszylinder 1 hineinragenden Ende einen festen Anschlagring 16 auf, der an einem elastischen Puffer 17 zur Anlage gebracht werden kann. Der Puffer 17 ist mittels einer Schraubenmutter 18 am stangenförmigen Anschlagteil 14 befestigt. Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen hydropneumatischen Feder ist folgende: Bei allen Federbewegungen des Arbeitskolbens 4, bei denen das Anschlagteil 14 nicht mit dem Trennkolben 12 in Berührung kommt, wirken die beiden pneumatischen Federräume 5 und 11 als hintereinander geschaltete Federn auf die inneren Stirnflächen 8 und 9 des Arbeitskolbens 4. Stützt sich der Trennkolben 12 jedoch bei maximalen Einfederbewegungen des Arbeitskolbens 4 am Anschlagteil 14 ab, sind die beiden Federräume 5 und 11 in deren Wirkung auf den Arbeitskolben 4 parallel geschaltet. Hierdurch wirkt einmal der durch das Anschlagteil 14 im Federraum 11 erzeugte Druck auf die innere Stirnfläche 9 des Arbeitskolbens 4 - während die ringförmige Stirnfläche 8 des letzteren vom Druck des Federraumes 5 beaufschlagt ist.
Durch die parallele Wirkungsweise der beiden Federräume 5 und 11 tritt bei maximalen Einfederbewegungen ein stark progressiver Kraftanstieg über dem Federweg auf, so daß durch die Erfindung in einfacher und vorteilhafter Weise ein elastischer Anschlag für die Bewegung des Arbeitskolbens 4 bei großem Federweg geschaffen ist.
Durch seine konstruktive Ausbildung und Anordnung innerhalb des hohlen Arbeitskolbens 4 ergibt sich für den zweiten Federraum 11 ein steiler Verlauf der Federkennung. Damit wird der Federweg für den Arbeitskolben 4 bei erhöhter Fahrzeugbelastung und hierdurch erhöhtem Druckniveau des hydraulischen Mittels nur wenig oder gar nicht verringert.

Claims

Patentanspruch: Hydropneumatische Feder, insbesondere für die Abfederung von Fahrzeugteilen, bei welcher der mit einem hydraulischen Mittel gefüllte Arbeitszylinder durch ein erstes druckübertragendes Trennelement mit einem ersten pneumatischen Federraum sowie durch ein zweites druckübertragendes Trennelement mit einem zweiten pneumatischen Federraum in Verbindung steht und der zweite Federraum mit seinem Trennelement innerhalb des hohlen Arbeitskolbens angeordnet ist, wobei für das Trennelement in dem einen der beiden gegeneinander bewegten Federteile ein mit dem anderen Federteil verbundener Anschlag vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (18) auf das im hohlen Arbeitskolben (4) angeordnete zweite Trennelement (12) wirkt und mit dem Arbeitszylinder (1) fest verbunden ist, derart, daß die beiden Federräume (5, 11) nach dem Anschlag gleichsinnig parallel geschaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1 190 812.