DE2511289B2

DE2511289B2 - Oelpneumatisches federungselement

Info

Publication number: DE2511289B2
Application number: DE19752511289
Authority: DE
Inventors: Augustin; Krin Rene; Boulogne-Billancourt Hauts-de-Seine Dachicourt (Frankreich)
Original assignee: Regie Nationale des Usines Renault, Boulogne-Billancourt, Seine; Automobiles Peugeot, Paris; (Frankreich)
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1975-03-14
Publication date: 1976-05-06
Also published as: DE2511289A1; IT1027485B; GB1492697A; FR2264223A1; US3970292A; FR2264223B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein ölpneumalisches Federungselement für Kraftfahrzeuge, das einen hydraulischen Stoßdämpfer und eine Luftfederung in sich vereinigt und mit einer, temperaturabhängige Volumenänderungen mindestens eines der in ihr enthaltenen Fluide ausgleichenden Einrichtung versehen ist, das einen Außenzylinder mit zwei voneinander getrennten Räumen aufweist, von denen der.eine ein Gas und der andere eine Flüssigkeit enthält, in denen sich ein zweiter, an seinen Enden geschlossener Hoh'zyünder bewegt, der im wesentlichen Flüssigkeit und in einem kleineren Raum unter Druck stehendes Gas enthält und der einen im Hüssigkeii enthaltenden Ringraum zwischen Außcnzylinder und Hohlzylinder als Kolben wirkenden und mit Ventilen versehenen Bund aufweist, wobei die Ventile den Durchgang der dämpfend wirkenden Flüssigkeit in beiden Richtungen regeln und auf der einen Seite des Bundes mindestens ein. die auf beiden Seiten des Mantels des Hohizylinders herrschenden Drücke ausgleichender Durchlaß vorgesehen ist.

Ein derartiges Federungselemeni ist aus der DT-AS Il 90 812 bekannt. Zum Erreichen einer vollkommenen lederung und Stoßdämpfung auch bei Höchstbelastung des Fahrzeugs ist vorgesehen, den als Verdrängcrkolben wirkenden inneren Hohlzylinder an seinem inneren Ende mit einem durchbohrten elastischen Puffer zu verschen, der bei Höchstbelastung dichtend in eine zylindrische Ausnehmung eines im Außenzylinder geführten und dessen Gaspolster gegen den Flüssigkeitsraum abdichtenden Ausgleichskolbens eindringt und diesen

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65 zusätzlich zum Verdriingerkulbeii macht Aul dice Weise werden die Fahreigeiischaflcn zwar verbessert, jedoch sind keine Vorkehrungen getroffen, temperatur abhängige Volumenänderiingen, zumindest eines tier m der Einrichtung enthaltenen Fluide, auszugleichen.

Aus der I R-CS 14 0175b ist ein ölpneumaiisel,cs Fedepüigs'-'lemenl bekannt, bei eiern zwischen dem Arbeitsraum der Flüssigkeit und dem Arbeitsraum der Luft eine beide Fluide trennender, axial beweglicher Kolben vorgesehen ist. dessen Bewegungen durch An schlafe begrenz) sind und der durch hydrodynamische Stöße dadurch unbeeinflußt bleibt, daß tier Anschlag auf der Flüssigkeitsseite mit einer Kapillarbuhriing versehen ist und in dem zylindrischen Hohlraum des lest angeordneten lufiseitigcn Anschlags ein Luftrcsi verbleibt. Auch hier ist keine Einrichtung vorgesehen, die temperaturabhängige Volunieiünderungen der I liissig keit oder der Luft unschädlich macht.

Bei Verwendung eines Stoßdämpfers in relativ kai tem oder warmem Klima kann die Temperatur des Stoßdämpfers <nler einer olpneumalischcn Federung in erheblichem Maße ansteigen oder absinken, in solchen Fällen ändert sich infolge der Ausdehnung oder der Zusammenziehung der in dem Federungselemeni enihal (enden Flüssigkeit in Verbindung mit derjenigen des als Luftfeder wirkenden Gases die gegenseitige Lage zwi sehen den Kolben und den /\lindei teilen der Vorrichtung. Wenn der Stoßdämpfer oder das ftlpneumaiische Fcdcrungselement ζ Aisehen den Rändern oder Achsen eines Fahrzeugs und der Fuhrzeugkai ossei ie angeord net ist, führt diese Ausdehnung oder Zusammenziehung 7X\ einer Anhebung oder einem Absinken der Karosserie um einen nicht zu vernachlässigenden Betrag, der bei einer Temperaturdifferenz von 30 C grftßcnordnungsmäßig 2.¹J cm erreicht.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugruii de. diesen Nachteil zu beseitigen und ein ölpneunialisches Federungsclement zu schaffen, das temperatur bedingte Änderungen des Flüssigkeils und des Gasvo-Uimens einwandfrei ausgleicht, so daß eine Lageänderung des Fahrzeugs vermieden wird.

Diese Aufgabe ist bei einem Federungselemeni der eingangs beschriebenen Art crfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Hohlzylinder einen verschiebbaren Ausgleichskolben aufweist, der aus einem, den das unter Druck stehende Gas enthaltenden Raum, von dem die Flüssigkeit enthaltenden Raum trennenden Kopfteil und einem Schaft besteht, der in dem die I lüs sigkeit enthaltenden Raumieil des zweiten Hohizylinders durch eine dichtende Lagerung geführt ist. die diesen Raumieil von dem das Gas enthaltenden Raum trennt.

Durch diese Ausführungsform des Federungsclementes werden die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs wesentlich verbessert, da die Lage des Fahrzeugs konstant gehalten wird, indem die auf eine Temperaiurzunahmc von Flüssigkeit und Gas in der Vorrichtung zurückzuführende Volumenzunahme der Fluide aufgefangen wird.

Aus Symmclriegründen bleibt auch eine Abnahme der Temperatur des Systems ohne Einfluß auf die Lage des Fahrzeugs, weil die Volumenänderungen der Fluide in analoger Weise aufgefangen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch das Federungselemeni zeigt.

Das ölpncumuiische Federungselemeni gemäß der Erfindung besteht aus einem Zylinder i, dessen Enden

ihn eh einen Bilden IO um ennui Ventil K inul diinh einen Deckel 7 verschlossen sind, ilei ,.·ιικ·ιι Mnu-i •'iirchlaß mn einer Dichtung 11 aiilweisi.

Dei Zylinder I besieht aiis/wei Räumen ib/u.4. die durch eine Mitlellrennwand 9 beeren/l »mil. in der ebenlalls ein Milleldurchlaß mil einer Dichtung I2 \m gesehen isl: die getrennten Räume 5 b/w. 4 sind um einer Flüssigkeit. euv;i einem öl, wie es libhehei weise in Stoßdämpfern verwendet wird. Ivu. einem inerten (i.is, elwa Stickstoff, das durch diis V.ntil « eingeluhn isl. gelulli.

An den Durchlassen im Hereich lies Deckels 7 und dei Mitieliiuin*and 9 isl ein I lohl/> linder 2 in ilen />linder I eiiigelühri; der I lobl/ylinder 2 ist an seinen luden verschlossen und weist ungefähr in der Mim· einen Hund f> stiff, der die Bewegung des I luhl/vliudei s 2 im Kaum 3 begren/t; in dem Hund d sind ferner Höh . iiinjcn mit 111 bestinimier Richtung wirksamen Veniileii

- J3, \3'/angebracht. Außerdem ist tinlerhall-des Bundes ±.'S* mindestens eine Öffnung 14 vorgesehen, die den

„Piuekuntcrschied /wischen den beiden Seilen der Wand des f lohl/ylinders 2 ausgleiehi.

Der llohl/ylinder 2 isl innen /um I eil mil derselben

- riiissigkeil gefüllt, die sieh im Raum 3 beliinlet: der oberen feil des Kohl/vlinders 2 enthalt ieduch unter Di uek stehendes Gas 5.

- Der obere Teil des I lohl/ylinders 2 isl an <.kr Fahr /eugkarosserie oder am Fahrgestell befestigt, wahrend dei Zylinder I ander Radaufhängung befestigt isi.

Der obere Teil des Zylinders I arbeiiei als ubli< her ~ S'oßdiinipler: wenn ein Stoß von unten nach oben w 11 kl. entsteht ein Überdruck in der Flüssigkeii. die sich in dem unterhalb des Bundes 6 gebildeten Teil des Raumes 3 befindet, und die f-'liissigkeii wird durch die Ventile 13'. die den Durchgang von l'liissigkcii in der enlspsechcnclen Richtung ermöglichen, in den oberhalb des Hundes gebiJdcten Teil des Raumes 3 übergeführt.

IJn in entgegengesetzter Richtung auftreffeiuler §toli löst eine analoge Wirkung aus und hai einen Übergang von Flüssigkeil in Liitgegcngesei/ter Riehtiing durch die dazu vorgesehenen Ventile 13 /w Folge.

Die lichte Weite der Öffnung oder der öffnungen 14 ist so gewählt, daß der Druckverlust durch diese Off .''innigen größer ist als der durch den FU'issigkeilsiibergiing durch die Ventile 13' hindurch verursachte, so daß der größere Teil der Flüssigkeit vorzugsweise durch die Ventile 13' und r;cht so viel in den I lohl/ylinder 2 über-

Der liniere Raum 4 des Zylinders I wiikl als IuIlIe der. beruhend auf der Küinpiessibilitiil des in dem !(•"inn 4 belindlicheii Druckgases.

In. Innrnnium des I lohl/vliiidei's 2 isl ein Ausgleichskolben 20 mil eii'ir Du-humgs 24 vorgesehen, dessen Schaft in einer mit einer Dichtung 2*5 verselieneii Liderung 22 gefiihri isi.

Wie aus ύ^ν Zeichnung ersichtlich, yjlaiiyl die Iltis sigkeit aus dem Raum 3 durch die Öffnungen (4 in den Ringraiim 21. der durch die Mantelfläche des Aus gleichskulbenschafies und die Iniienwandllache des I lohl/\linders 2. die Lagerung 22 und die linierseile des Koplieils des Ausgleichkolbens 20 begrenz! isl.iias und Flüssigkeit im llohl/ylinder 2 sind durch die KoI-beiti'liichen des Aiisgleichkolbens 20 voneinander ge· ireiiiii.

\ulierdein isl der Druck, unier dem das Gas 5 sieht, im Vergleich /u dem Druck, der auf die eiiige^-npe sei/ie Seite des Ausgleichkolbens 20 ausgi'iibi wird, so hoch, daß dieser immer einen Druck auf die FhisMgkeii im Riugraum 21 ausübt

Nun soll dargelegt werden, wie die I mi iehtnng wirkl. wenn eine Temperalur/unahme eine Volumcn/uiiahine V(Mi I lüssigkeil und ("i.is zur Iolge hai. die beispielsweise auf häufiges Ansprechen oder auf Hrhohiing der I Imgebungsiempcramr /iirück/ufuhren isl.

Die Zunahme Δ V\ des Volumens der im Raum 3 befindlichen Flüssigkeit wird durch die Öffnungen 14 hindurch in den Ringraum 21 überlragen, ucr sich infolgedessen durch Anheben des Ausgleichskolbens 20 vergrößert, was dank der Kompressibilität des Gase¹. 5 möglich ist.

Die Zunahme Δ K.- des im Raum 4 enthaltenen Gase:, wird durch die Verschiebung des Ausgleichskolben 20 aulgefangen (die auf die Volumenvergrößerung /IVi des Ö|s der Räume 3 Mild 21 /urück/uführen isl). wodurch ein dem Volumen Δ Vz gleiches Volumen im Raum 4 freigegeben wird. Dazu ist es nötig, die Volumina und Querschnitte der verschiedenen Bauteile, aus denen sich die erfindungsgemaße Vorrichtung zusammensetzt, zweckmäßig zu diemensionicrcn.

Man sieht, daß die Vorrichtung die Lage des Kraftfahrzeugs praktisch konstant hält, weil sie die temperaturabhängigen Volumenänderungen sowohl der Flüssigkeit im Raum 3 als auch des Gases im Raum 4 unschädlich macht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

ölpnciimaiixchcs Federungsclcmenl für Krall fahrzeuge, das einen hydraulischen Stoßdämpfer und eine Luftfederung in sich vereinigt und mil einer, temperaturabhängige Volumenändcrungen mindestens eines der in ihr enthaltenen Fluide ausgleichenden Einrichtung versehen ist. das einen Außcnzylinder mit zwei vonciiiander getrennten Räumen aufweist, von denen der eine ein CJa.s u\u\ der andere eine Flüssigkeit enthüll, in denen sich ein zweiter, an seinen Enden geschlossener ) lohlzylincler bewegt, der im wesentlichen Flüssigkeit und in einem kleineren Raum unter Druck stehendes Gas enthält und der einen im Flüssigkeit enthaltenden Ringraum zwischen Außcnzylinder und Hohlzylinder als Kolben wirkenden und mit Ventilen versehenen Hund aufweist. woh<H die Ventile den Durchgang der dämp^f:rid w Senden Flüssigkeit in beiden Richtungen regeln uik< auf der einen Seile des Bundes mindestens ein. die auf beiden Seiten des Mantels des I lohlzylinders herrschenden Drücke ausgleichender Durchlaß vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite 1 lohlzylinder einen verschiebbaren Ausgleichskolben (20) aufweist, der aus einem, den das unter Druck stehende Gas (5) enthaltenden Raum von dem die Flüssigkeit enthaltenden Raum trennenden Kopfteil u.id einem Schaft besteht, der in dem die Flüssigkeit enthüllenden Raumieil des zweiten Hohlzylinders (2) Jurch eine dichtende Lagerung (22. 23) geführt ist. die diesen Raumieil von dem das Gas enthaltenden Raum (4) trennt.

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