DE3936034A1 - Hydro-pneumatic vehicle suspension - has reduced pressure on pneumatic spring and with larger area piston - Google Patents

Hydro-pneumatic vehicle suspension - has reduced pressure on pneumatic spring and with larger area piston

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DE3936034A1 DE19893936034 DE3936034A DE3936034A1 DE 3936034 A1 DE3936034 A1 DE 3936034A1 DE 19893936034 DE19893936034 DE 19893936034 DE 3936034 A DE3936034 A DE 3936034A DE 3936034 A1 DE3936034 A1 DE 3936034A1
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Abstract

The hydro-pneumatic suspension has a compact hydraulic unit mounted directly on the wheel mounting and a gas spring (26) with a larger area. A separating piston (24) operates in a floating manner and provides the pressure different through different hydraulic areas. The floating piston can incorporate a differential piston for changing the hydraulic pressure, or can be remote from the wheel mounted hydraulic cylinder. The system can incorporate a levelling circuit. ADVANTAGE - Compact suspension, no need for special seals between gas spring and hydraulics.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydropneumatisches Federungssystem mit mindestens einer über ein Hydraulik­ medium sowie über einen schwimmend geführten Trennkolben mit einem hydraulischen Druck gegen einen pneumatischen Druck einer mit einem kompressiblen Medium gefüllten Feder­ kammer wirkenden Kolbenzylindereinheit mit einem in einem Zylinder beweglich geführten Kolben.The present invention relates to a hydropneumatic Suspension system with at least one via a hydraulic system medium and a floating separating piston with a hydraulic pressure against a pneumatic Pressure of a spring filled with a compressible medium chamber acting piston cylinder unit with one in one Cylinder movable piston.

Derartige Federungssysteme sind in zahlreichen Veröffentli­ chungen beschrieben, wie beispielsweise in der DE-OS 38 39 446, der DE-OS 36 13 677 und der DE-OS 22 40 453. Bei allen diesen Systemen wird durch Bewegungen eines Kolbens in einem Hydraulikzylinder ein Hydraulikmedium in Strömung versetzt. Beim Einfedern strömt ein bestimmtes Volumen des Hydraulikmediums in einen Ausgleichsraum, der über einen schwimmend geführten Trennkolben von einem kompressiblen Medium in einer pneumatischen Federkammer getrennt ist. Hierdurch wird der Trennkolben in Richtung der Federkammer verschoben, wodurch sich deren Volumen verringert. Durch diese Komprimierung wird ein Druckanstieg und damit eine Federwirkung in der Federkammer hervorgerufen.Such suspension systems are in numerous publications described, for example in DE-OS 38 39 446, DE-OS 36 13 677 and DE-OS 22 40 453. In all of these systems is made by movements of a piston a hydraulic medium in flow in a hydraulic cylinder transferred. When compressing a certain volume of the Hydraulic medium in an equalization room, the one floating piston from a compressible Medium is separated in a pneumatic spring chamber. This will separate the piston in the direction of the spring chamber shifted, reducing their volume. By this compression becomes an increase in pressure and therefore one Spring effect caused in the spring chamber.

Bei derartigen Systemen ist nun die Tragkraft der Kolben­ zylindereinheit gleich dem Produkt Druck der pneumatischen Federkammer mal beaufschlagte Druckfläche des Trennkolbens bzw. Druck des hydraulischen Mediums mal beaufschlagte Druckfläche des Kolbens der Kolbenzylindereinheit, wobei im Falle der bekannten Systeme der pneumatische Druck gleich dem hydraulischen Druck ist. Bei den bekannten Systemen wurde nun aus Sicherheitsgründen eine hohe Tragkraft insbe­ sondere durch eine große Druckfläche von Trennkolben bzw. Kolben erzielt, woraus aber nachteiligerweise auch eine große Bauform (Querschnitt) der Kolbenzylindereinheit resultiert, und zwar insbesondere dann, wenn die Federkam­ mer mit dem Trennkolben in die Kolbenzylindereinheit inte­ griert ist, wie dies bei den eingangs genannten Systemen der Fall ist. Insbesondere bei der Anwendung des Fede­ rungssystems in einem Kraftfahrzeug ist dies jedoch von entscheidendem Nachteil, da im Bereich der zu federnden Räder oder Achsen oft nicht der erforderliche Platz zur Unterbringung der Kolbenzylindereinheiten zur Verfügung steht. Üblicherweise wird daher anstelle der Druckfläche der Druck entsprechend gesteigert. Da aber zudem aus Gründen des Federungskomforts auch eine möglichst flache, d. h. weiche Federkennlinie erwünscht ist, müßte hierbei auch das Gesamtvolumen der pneumatischen Federkammer sehr groß sein, damit die Federkammer das gesamte Belastungs­ verhältnis der Kolbenzylindereinheit mit möglichst geringer Druckänderung (Volumenänderung) "aufnehmen" kann. Dies kann aber dazu führen, daß das Produkt Druck mal Volumen die Gefahrengrenze von 200 bar x Liter übersteigt, wodurch dann der Gasspeicher insbesondere in Kraftfahrzeugen ein erhöhtes Sicherheitsrisiko darstellen würde.In such systems, the load capacity of the pistons is now cylinder unit equal to the product pressure of the pneumatic Spring chamber times the pressure surface of the separating piston  or pressure of the hydraulic medium Pressure area of the piston of the piston-cylinder unit, wherein in In the case of the known systems the pneumatic pressure is the same the hydraulic pressure. In the known systems For safety reasons, a high load capacity has now been achieved especially due to a large pressure area of the separating piston or Piston achieved, but disadvantageously also one large design (cross section) of the piston-cylinder unit results, especially if the spring came inte with the separating piston in the piston-cylinder unit is free, as is the case with the systems mentioned at the beginning the case is. Especially when using the Fede system in a motor vehicle, however, this is of decisive disadvantage, because in the area of the resilient Wheels or axles often do not have the space required Accommodation of the piston cylinder units available stands. Usually therefore instead of the printing area the pressure increased accordingly. But also from there For reasons of suspension comfort, a flat, d. H. soft spring characteristic is desired, should also the total volume of the pneumatic spring chamber very much be large so the spring chamber can handle the entire load ratio of the piston-cylinder unit with the lowest possible Pressure change (volume change) can "absorb". This can cause the product to be pressure times volume exceeds the danger limit of 200 bar x liter, whereby then the gas storage device, especially in motor vehicles would pose an increased security risk.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hydro­ pneumatisches Federungssystem der gattungsgemäßen Art zu schaffen, welches sich durch konstruktiv einfache und kompakte Bauform seiner Komponenten sowie durch optimale Federungseigenschaften bei gleichzeitig minimalem Sicher­ heitsrisiko auszeichnet.The invention is therefore based on the object of a hydro pneumatic suspension system of the generic type create, which is characterized by constructively simple and compact design of its components as well as optimal  Suspension properties with minimal safety distinguishes risk.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der pneu­ matische Druck in der Federkammer kleiner als der hydrauli­ sche Druck innerhalb der Kolbenzylindereinheit ist. Auf­ grund des somit erfindungsgemäß höheren hydraulischen Druckes der Kolbenzylindereinheit kann vorteilhafterweise die Druckfläche des die Last aufnehmenden Kolbens der Kol­ benzylindereinheit kleiner und damit die Kolbenzylinder­ einheit selbst kompakter ausgebildet werden. Ferner kann der Trennkolben aufgrund der Erfindung mit einer verein­ fachten "Öldichtung" anstelle der bisher erforderlichen, aus mindestens drei bis fünf Einzeldichtungen bestehenden "Gasdichtung" ausgestattet werden, da dem Druck des kom­ pressiblen Mediums, insbesondere Druckluft, der höhere Druck des Hydraulikmediums entgegensteht. Auch dies trägt zu der angestrebten, kompakten Bauform bei, da der Trenn­ kolben mit nur einer Umfangsdichtung und daher mit wesent­ lich kürzerer, axialer Länge ausgebildet werden kann. Dabei braucht diese Dichtung vorteilhafterweise auch nur für den Differenzdruck zwischen dem pneumatischen und dem hydrau­ lischen Druck ausgelegt zu sein.According to the invention this is achieved in that the pneu matic pressure in the spring chamber lower than the hydrauli pressure within the piston-cylinder unit. On due to the higher hydraulic thus according to the invention Pressure of the piston-cylinder unit can advantageously the pressure area of the load-bearing piston the Kol gas cylinder unit smaller and thus the piston cylinder unit itself can be made more compact. Furthermore, the separating piston due to the invention with a club fold "oil seal" instead of the previously required, consisting of at least three to five individual seals "Gas seal" because the pressure of the com pressible medium, especially compressed air, the higher Hydraulic medium pressure opposes. This also bears to the desired, compact design, because the separation piston with only one peripheral seal and therefore with essential Lich shorter, axial length can be formed. Here this seal needs advantageously only for the Differential pressure between the pneumatic and the hydrau pressure.

Die beschriebene Druckdifferenz wird erfindungsgemäß da­ durch geschaffen, daß der Trennkolben als Druckwandler mit zwei unterschiedlich großen Druckflächen ausgebildet ist. So ist die der Federkammer zugekehrte und von dem pneumati­ schen Druck beaufschlagte, erste Druckfläche erfindungsge­ mäß größer als die gegenüberliegende, von dem hydraulischen Druck beaufschlagte, zweite Druckfläche. Dabei wird der Trennkolben dennoch von beiden Seiten her mit einer glei­ chen Kraft beaufschlagt, wobei die Kraft jeweils gleich dem Produkt Druck mal beaufschlagte Druckfläche ist.The pressure difference described is there according to the invention created by using the separating piston as a pressure transducer two differently sized printing areas is formed. So that is the spring chamber and the pneumati pressure applied, first printing area according to the invention moderately larger than the opposite, from the hydraulic Pressurized second pressure area. The Separating piston nevertheless from both sides with the same Chen force applied, the force is the same in each case  the product is pressure times the pressure area.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder über das verdrängte Hydraulik­ medium mit einem bestimmten Weg-Übersetzungsverhältnis (positiv = Übersetzung oder negativ = Untersetzung) auf den Trennkolben übertragen wird. Dies bedeutet beispielsweise, daß ein bestimmter Hub des Kolbens der Kolbenzylinderein­ heit nur einen geringeren Hub des Trennkolbens bewirkt (Un­ tersetzung). Hierdurch kann vorteilhafterweise bei geringem Gesamtvolumen des kompressiblen Mediums eine sehr flache Federkennlinie sowie ein großes Lastverhältnis erreicht werden. Das geringe Gesamtvolumen trägt in Verbindung mit dem vergleichsweise geringen Druck der Federkammer zu einer außerordentlich hohen Sicherheit bei; so kann erfindungs­ gemäß stets gewährleistet werden, daß das Produkt Druck mal Volumen unterhalb des oben genannten Grenzwertes bleibt. Erfindungsgemäß kann somit über Variation des Übersetzungs­ verhältnisses die Federkennlinie abgestimmt werden.It is also particularly beneficial if the movement of the piston in the cylinder via the displaced hydraulics medium with a certain path-transmission ratio (positive = translation or negative = reduction) on the Separating piston is transferred. This means, for example, that a certain stroke of the piston is the piston cylinder causes only a shorter stroke of the separating piston (Un ratio). This can advantageously with little Total volume of the compressible medium is a very flat one Spring characteristic and a large load ratio achieved will. The small total volume contributes in connection with the comparatively low pressure of the spring chamber to one extraordinarily high security; so fiction can according to always ensure that the product pressure times Volume remains below the above limit. According to the invention, therefore, by varying the translation ratio the spring characteristic can be matched.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Er­ findung ist die pneumatische Federkammer zusammen mit dem Trennkolben als externer "Gasfederspeicher" ausgebildet, d. h. von der Kolbenzylindereinheit räumlich getrennt ange­ ordnet. Hierdurch kann einerseits die Kolbenzylinderein­ heit selbst noch kompakter ausgebildet sein, und anderer­ seits kann der Gasfederspeicher vorteilhafterweise an einer Stelle, beispielsweise an einem Fahrzeugrahmen, angeordnet werden, wo mehr Platz zur Verfügung steht und wo er auch gegen mechanische Einwirkungen geschützt ist. Zudem kann der Federspeicher auch gegen äußere Temperatureinflüsse, wie Sonneneinstrahlung, geschützt werden, die unter Umstän­ den einen negativen Einfluß auf die Federcharakteristik hätten. Der externe Federspeicher ist hierbei über hydrau­ lische Leitungsverbindungen mit der Kolbenzylindereinheit verbunden.In a particularly advantageous embodiment of the Er is the pneumatic spring chamber together with the Separating piston designed as an external "gas spring accumulator", d. H. spatially separated from the piston-cylinder unit arranges. As a result, the piston cylinder can be on the one hand be even more compact, and others On the one hand, the gas spring accumulator can advantageously be connected to one Place, for example on a vehicle frame where more space is available and where it is is protected against mechanical influences. It can also the spring accumulator also against external temperature influences, such as sun exposure, which may be protected the a negative influence on the spring characteristic  would have. The external spring mechanism is hydraulic cable connections with the piston-cylinder unit connected.

Aufgrund der erfindungsgemäß sehr flachen Federkennlinie ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Kolbenzy­ lindereinheit mit einer in Ein- und/oder Ausfederungsrich­ tung wirkenden, insbesondere hydraulischen Endlagen-Stoß­ dämpfung ausgestattet ist. Hierdurch kann durch die flache Federkennlinie ein sehr hoher Federungskomfort erreicht werden, ohne daß die Kolbenzylindereinheit allzu leicht in ihre mechanischen Endanschläge zusammengeschoben werden könnte. Hierdurch werden erfindungsgemäß harte Stöße vermieden.Due to the very flat spring characteristic according to the invention it is also particularly advantageous if the Kolbenzy Linder unit with an in and / or rebound direction tion, especially hydraulic end position shock damping is equipped. This allows through the flat Spring characteristic achieved a very high level of suspension comfort be without the piston-cylinder unit too easily in their mechanical end stops are pushed together could. This results in hard impacts according to the invention avoided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are in the subclaims and the following description contain.

Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung bei­ spielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigen:Based on the drawing, the invention in the following be explained in more playful ways. Show:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungs­ gemäßen Federungssystems mit einer Kolbenzylin­ dereinheit und einem externen Federspeicher in stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt- Darstellungen, Fig. 1 a first embodiment of dereinheit fiction, modern suspension system with a Kolbenzylin and an external spring simplified in strong basic longitudinal sectional representations,

Fig. 2 eine Ansicht analog zu Fig. 1 einer zweiten, weitergebildeten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a view analogous to FIG. 1 of a second, refined embodiment of the invention,

Fig. 3 eine vergrößerte Detaildarstellung in Richtung des Pfeils III in Fig. 2 und Fig. 3 is an enlarged detail view in the direction of arrow III in Fig. 2 and

Fig. 4 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federungssystems mit einem mit der Kolbenzylin­ dereinheit integrierten Federspeicher wiederum in vereinfachter Längssschnitt-Darstellung. Fig. 4 shows an embodiment of a suspension system according to the invention with a spring unit integrated with the Kolbenzylin dereinheit again in a simplified longitudinal section view.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. gleichwirkende Teile und Komponenten stets mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.The same in the different figures of the drawing or equivalent parts and components always with the the same reference numerals.

Wie sich zunächst aus den Fig. 1 und 2 ergibt, besteht das erfindungsgemäße Federungssystem zumindest aus einer hy­ draulischen Kolbenzylindereinheit 2 und einem mit dieser zusammenwirkenden, insbesondere pneumatischen Federspeicher 4, wobei in diesen Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 der Federspeicher 4 und die Kolbenzylindereinheit 2 unabhängig, räumlich getrennt angeordnet und über eine hydraulische Leitungsverbindung 6 miteinander verbunden sind.As can be seen initially in FIGS. 1 and 2, suspension system according to the invention consists at least of a hy draulic piston-cylinder unit 2 and a co-operating therewith, in particular pneumatic spring 4, wherein in these embodiments according to FIGS. 1 and 2, the spring 4 and the piston cylinder unit 2 are arranged independently, spatially separated and connected to one another via a hydraulic line connection 6 .

Die Kolbenzylindereinheit 2 besteht aus einem Zylinder S, in dem ein Kolben 10 axialbeweglich geführt ist. Der Kolben 10 ist mechanisch mit einer Kolbenstange 12 verbun­ den, die gegen den Zylinder S über eine Umfangsdichtung 14 abgedichtet nach außen geführt ist. An ihrem freien, nach außen geführten Ende besitzt die Kolbenstange 12 ein An­ schlußstück 16, und auch der Zylinder 8 weist an seinem gegenüberliegenden, geschlossenen Ende ein Anschlußstück 18 auf. Vorzugsweise ist das Anschlußstück 16 der Kolben­ stange 12 an einer "gefederten Masse", beispielsweise einem Fahrzeugrahmen, befestigbar, während das Anschlußstück 18 des Zylinders S mit einer "ungefederten Masse", insbeson­ dere einem nur strichpunktiert angedeuteten Fahrzeugrad 20, verbindbar ist. The piston-cylinder unit 2 consists of a cylinder S in which a piston 10 is guided so that it can move axially. The piston 10 is mechanically connected to a piston rod 12 which is sealed against the cylinder S via a circumferential seal 14 to the outside. At its free, outwardly directed end, the piston rod 12 has a connecting piece 16 , and also the cylinder 8 has a connecting piece 18 at its opposite, closed end. Preferably, the connector 16 of the piston rod 12 is attached to a "sprung mass", for example a vehicle frame, while the connector 18 of the cylinder S with a "unsprung mass", in particular a dash-dotted vehicle wheel 20 , can be connected.

Der Federspeicher 4 besitzt ein Zylindergehäuse 22, in dem ein Trennkolben 24 schwimmend, d. h. freibeweglich geführt ist. Dieser Trennkolben 24 trennt innerhalb des Zylinder­ gehäuses 22 eine mit einem kompressiblen Medium, insbeson­ dere Druckluft, gefüllte Federkammer 26 von einem Aus­ gleichsraum 28. Vorteilhafterweise besitzt der Federspei­ cher 4 zudem einen in die Federkammer 26 mündenden Füllan­ schluß 30. Der Trennkolben 24 ist über eine Umfangsdich­ tung 32 gegen die Innenwandung des Zylindergehäuses 22 abgedichtet.The spring accumulator 4 has a cylinder housing 22 in which a separating piston 24 is guided in a floating manner, that is to say it can be moved freely. This separating piston 24 separates within the cylinder housing 22, a spring chamber 26 filled with a compressible medium, in particular compressed air, from an equalizing space 28 . Advantageously, the Federspei cher 4 also has an opening in the spring chamber 26 Füllan circuit 30th The separating piston 24 is sealed via a peripheral device 32 against the inner wall of the cylinder housing 22 .

Hierbei sind nun die Kolbenzylindereinheit 2 und der Aus­ gleichsraum 28 mit einem Hydraulikmedium gefüllt, so daß bei Bewegungen des Kolbens 10 ein entsprechendes Volumen des Hydraulikmediums zwischen dem Zylinder 8 und dem Aus­ gleichsraum 28 des Federspeichers 4 hin- und herströmt. Hierdurch erfolgt in an sich bekannter Weise auch eine Ver­ schiebung des Trennkolbens 24 gegen die pneumatische Feder­ wirkung des in der Federkammer 26 enthaltenen Mediums. Da­ bei beaufschlagt das kompressible Medium den Trennkolben 24 von der Seite der Federkammer 26 her mit einem pneumati­ schen Druck P1, während das Hydraulikmedium in dem Aus­ gleichsraum 28 mit einem Druck P2 gegen den Trennkolben 24 wirkt.Here, the piston-cylinder unit 2 and the equalization chamber 28 are now filled with a hydraulic medium, so that when the piston 10 moves, a corresponding volume of the hydraulic medium flows back and forth between the cylinder 8 and the equalization chamber 28 of the spring accumulator 4 . This also takes place in a manner known per se, a displacement of the separating piston 24 against the pneumatic spring action of the medium contained in the spring chamber 26 . Since the compressible medium acts on the separating piston 24 from the side of the spring chamber 26 with a pneumatic pressure P 1 , while the hydraulic medium in the equalizing chamber 28 acts with a pressure P 2 against the separating piston 24 .

Erfindungsgemäß ist nun der pneumatische Druck P1 kleiner, und zwar vorzugsweise wesentlich kleiner, als der hydrau­ lische Druck P2. Hierzu ist der Trennkolben 24 erfindungs­ gemäß als Druckwandler mit zwei unterschiedlich großen Druckflächen 34 und 36 ausgebildet. Die der Federkammer 26 zugekehrte, von dem pneumatischen Druck P1 beaufschlagte, erste Druckfläche 34 ist dabei erfindungsgemäß größer als die gegenüberliegende, von dem hydraulischen Druck P2 beauf­ schlagte zweite Druckfläche 36. Um diese Flächendifferenz zu gewährleisten, ist der Trennkolben 24 erfindungsgemäß mit einer Trennkolbenstange 38 verbunden, die sich durch den Ausgleichsraum 28 hindurch sowie über eine Umfangsdich­ tung 40 abgedichtet aus dem Zylindergehäuse 22 nach außen erstreckt. Somit ist der Ausgleichsraum 28 ringförmig zwischen dem Zylindergehäuse 22 und der Trennkolbenstange 38 angeordnet. Über eine Variation des Verhältnisses zwischen dem Innenquerschnitt des Zylindergehäuses 22 und dem Querschnitt der Trennkolbenstange 38 läßt sich hierbei erfindungsgemäß auch das Druckverhältnis P1 : P2 verändern.According to the invention, the pneumatic pressure P 1 is now smaller, and preferably much smaller than the hydraulic pressure P 2 . For this purpose, the separating piston 24 is designed according to the invention as a pressure transducer with two differently sized pressure surfaces 34 and 36 . The first pressure surface 34 which faces the spring chamber 26 and is acted upon by the pneumatic pressure P 1 is, according to the invention, larger than the opposite second pressure surface 36 which is acted on by the hydraulic pressure P 2 . In order to ensure this difference in area, the separating piston 24 is connected according to the invention to a separating piston rod 38 which extends through the equalization chamber 28 and through a circumferential sealing device 40 from the cylinder housing 22 to the outside. The compensation chamber 28 is thus arranged in a ring between the cylinder housing 22 and the separating piston rod 38 . The pressure ratio P 1 : P 2 can also be changed according to the invention by varying the ratio between the inner cross section of the cylinder housing 22 and the cross section of the separating piston rod 38 .

Erfindungsgemäß wird nun weiterhin die Bewegung des Kolbens 10 in dem Zylinder S über das Hydraulikmedium insbesondere mit einer Weg-Untersetzung (negative Übersetzung) auf den Trennkolben 24 übertragen. Dies bedeutet, daß ein bestimm­ ter Hub des Kolbens 10 einen nur geringeren Hub des Trenn­ kolbens 24 verursacht. Konstruktiv wird dies erfindungsge­ mäß dadurch erreicht, daß die Querschnittsfläche der Kol­ benstange 12, die bei der Kolbenbewegung für das Volumen des verdrängten Hydraulikmediums maßgebend ist, kleiner als die Querschnittsfläche des Ausgleichsraums 28 ist. Da das aus der Kolbenzylindereinheit 2 verdrängte Volumen gleich Kolbenweg mal Querschnittsfläche der Kolbenstange 12 und das von dem Ausgleichsraum 28 aufgenommene Volumen gleich Querschnittsfläche des Ausgleichsraums 28 mal Verschiebeweg des Trennkolbens 24 ist, folgt hieraus, daß der Trennkolben 24 einen geringeren Weg als der Kolben 10 macht. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine sehr flache Federkennlinie des Federspeichers 4 realisiert. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, eine positive Übersetzung oder ein Übersetzungsverhältnis 1 : 1 zu wählen, um die Federkenn­ linie auf den jeweiligen Anwendungsfall abzustimmen.According to the invention, the movement of the piston 10 in the cylinder S is now transmitted to the separating piston 24 via the hydraulic medium, in particular with a reduction gear (negative gear ratio). This means that a certain ter stroke of the piston 10 causes only a smaller stroke of the separating piston 24 . Constructively, this is achieved according to the invention in that the cross-sectional area of the piston rod 12 , which is decisive for the volume of the displaced hydraulic medium during the piston movement, is smaller than the cross-sectional area of the compensation chamber 28 . Since the volume displaced from the piston-cylinder unit 2 is equal to the piston travel times the cross-sectional area of the piston rod 12 and the volume received by the compensation space 28 is equal to the cross-sectional area of the compensation space 28 times the displacement distance of the separating piston 24 , it follows that the separating piston 24 makes a shorter path than the piston 10 . In this way, a very flat spring characteristic of the spring accumulator 4 is advantageously realized. However, it is also within the scope of the invention to choose a positive ratio or a ratio of 1: 1 in order to adapt the spring characteristic to the respective application.

Wie bereits erwähnt, ist in den Ausführungen nach Fig. 1 und 2 der Federspeicher 4 von der Kolbenzylindereinheit 2 getrennt angeordnet. Dabei ist ein in den Ausgleichsraum 28 mündender Anschluß 42 des Zylindergehäuses 22 über die externe Leitungsverbindung 6 mit einem Anschluß 44 der Kolbenzylindereinheit 2 verbunden. Dabei ist vorzugsweise in der externen Leitungsverbindung 6 ein insbesondere lastabhängig einstellbares Dämpfungsventil 46 angeordnet. Dieses Dämpfungsventil 46 besitzt ein Verstellglied 48, welches über ein Schaltventil 50 mit dem jeweils anstehen­ den hydraulischen Druck P2 beaufschlagbar ist. Ferner ist vorteilhafterweise in der Leitungsverbindung 6 auch ein Absperrventil 52 angeordnet, mit dem erfindungsgemäß die Federwirkung "abgeschaltet", d. h. die Kolbenzylindereinheit 2 blockiert werden kann.As already mentioned, the spring accumulator 4 is arranged separately from the piston-cylinder unit 2 in the embodiments according to FIGS. 1 and 2. In this case, an opening into the compensation chamber 28 of the cylinder housing port is connected to 42 22 via the external line connection 6 to a terminal 44 of the piston-cylinder unit. 2 In this case, a damping valve 46, which is adjustable in particular depending on the load, is preferably arranged in the external line connection 6 . This damping valve 46 has an adjusting element 48 , which can be acted upon by a switching valve 50 with the respective pending hydraulic pressure P 2 . Furthermore, a shut-off valve 52 is advantageously arranged in the line connection 6 , with which the spring action can be “switched off” according to the invention, ie the piston-cylinder unit 2 can be blocked.

Weiterhin ist vorteilhafterweise an dem Anschluß 44 der Kolbenzylindereinheit 2 auch eine Nivellierventilanordnung 54 angeschlossen, die - wie aus der Zeichnung eindeutig nachvollzogen werden kann - derart ausgebildet ist, daß die Kolbenzylindereinheit 2 wahlweise mit einer Druckleitung P oder einer Rücklaufleitung T beispielsweise einer Fahrzeug­ hydraulik verbindbar ist.Furthermore, a leveling valve arrangement 54 is also advantageously connected to the connection 44 of the piston-cylinder unit 2 , which - as can be clearly seen from the drawing - is designed such that the piston-cylinder unit 2 can optionally be connected hydraulically to a pressure line P or a return line T, for example, of a vehicle .

In der Ausführung nach Fig. 1 ist der Kolben 10 als in einem Zylinderraum 56 geführter Tauchkolben (Plunger) aus­ gebildet. Dabei ist der Zylinderraum 56 über einen axial durch den Kolben 10 sowie durch die Kolbenstange 12 hin­ durch verlaufenden Kanal 58 mit dem im nach außen geführten Endbereich der Kolbenstange 12 angeordneten Anschluß 44 verbunden.In the embodiment according to FIG. 1, the piston 10 is formed as a plunger (plunger) guided in a cylinder space 56 . The cylinder chamber 56 is connected via an axially through the piston 10 and through the piston rod 12 through the extending channel 58 to the connection 44 arranged in the outwardly directed end region of the piston rod 12 .

In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Kolben 10 erfin­ dungsgemäß über mindestens eine Umfangsdichtung 60 gegen den Zylinder 8 abgedichtet und teilt hierdurch den der Kolbenstange 12 gegenüberliegenden Zylinderraum 56 von einem die Kolbenstange 12 umschließenden Ringraum 62 ab. Dabei ist der Zylinderraum 56 wiederum über den axialen Kanal 58 der Kolbenstange 12 mit dem bereits erwähnten An­ schluß 44 verbunden. Andererseits ist auch der Ringraum 62 erfindungsgemäß über einen axialen Kanal 64 mit einem eben­ falls vorzugsweise im nach außen geführten Endbereich der Kolbenstange 12 angeordneten Anschluß 66 verbunden. Dieser Anschluß 66 des Ringraums 62 ist dabei erfindungsgemäß einerseits über das Absperrventil 52 mit dem Anschluß 44 des Zylinderraumes 56 sowie andererseits auch über das Dämpfungsventil 46 mit dem Anschluß 42 des Zylindergehäuses 22 bzw. des Ausgleichsraums 28 des Federspeichers 4 über eine externe Leitungsverbindung 68 verbunden.In the embodiment according to FIG. 2, the piston 10 is sealed against the cylinder 8 according to the invention via at least one peripheral seal 60 and thereby divides the cylinder chamber 56 opposite the piston rod 12 from an annular chamber 62 surrounding the piston rod 12 . The cylinder chamber 56 is in turn connected via the axial channel 58 of the piston rod 12 to the circuit 44 already mentioned. On the other hand, the annular space 62 is also connected according to the invention via an axial channel 64 to a connection 66 which is also preferably arranged in the outward end region of the piston rod 12 . This connection 66 of the annular space 62 is connected on the one hand via the shut-off valve 52 to the connection 44 of the cylinder space 56 and on the other hand also via the damping valve 46 to the connection 42 of the cylinder housing 22 or the compensation space 28 of the spring accumulator 4 via an external line connection 68 .

In der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Kolbenzylinder­ einheit 2 und der Federspeicher 4 vorteilhafterweise zu einer Einheit zusammengefaßt. Dabei sind dennoch gleiche bzw. gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet. Das Zylindergehäuse 22 des Federspeichers 4 bildet hier erfindungsgemäß ein Teil der Kolbenzylindereinheit 2, wobei die Trennkolbenstange 38 hier hohl ausgebildet ist und den Zylinder 8 der Kolbenzy­ lindereinheit 2 bildet. Bei dieser Ausführung ist dann der Zylinderraum 56 entweder intern mit dem Ausgleichsraum 28, der die Trennkolbenstange 38 bzw. den Zylinder 8 ringförmig umschließt, verbunden, wozu der Zylinder 8 mindestens eine radiale Strömungsöffnung 70 im an den Trennkolben 24 an­ grenzenden Bereich seiner Wandung aufweist. Dabei kann vor­ zugsweise in der bzw. jeder Strömungsöffnung 70 ein Dämp­ fungsventil 72 angeordnet sein. Alternativ hierzu können der Zylinder 8 und das Zylindergehäuse 22 jeweils einen An­ schluß 74 für eine externe Leitungsverbindung 76 aufweisen, die in Fig. 4 gestrichelt eingezeichnet ist. In dieser externen Leitungsverbindung 76 kann dann vorteilhafterweise das oben bereits erwähnte, insbesondere lastabhängig ein­ stellbare Dämpfungsventil 46 angeordnet sein. Hierbei ist die Leitungsverbindung 76 flexibel ausgestaltet.In the embodiment according to FIG. 4, the piston-cylinder unit 2 and the spring accumulator 4 are advantageously combined into one unit. The same or equivalent parts are nevertheless designated by the same reference numerals as in FIGS . 1 and 2. According to the invention, the cylinder housing 22 of the spring accumulator 4 forms part of the piston-cylinder unit 2 , the separating piston rod 38 being hollow here and forming the cylinder 8 of the piston-cylinder unit 2 . In this embodiment, the cylinder chamber 56 is then either connected internally to the compensation chamber 28 , which surrounds the separating piston rod 38 or the cylinder 8 in an annular manner, for which purpose the cylinder 8 has at least one radial flow opening 70 in the region of its wall adjacent to the separating piston 24 . A damping valve 72 may be arranged in the or each flow opening 70 before. As an alternative to this, the cylinder 8 and the cylinder housing 22 can each have a connection 74 for an external line connection 76 , which is shown in broken lines in FIG. 4. The above-mentioned, in particular load-dependent, adjustable damping valve 46 can then advantageously be arranged in this external line connection 76 . Here, the line connection 76 is designed to be flexible.

Schließlich ist zu der Ausführungsform nach Fig. 4 noch zu erwähnen, daß hier das Anschlußstück 18 anstatt an dem Zy­ linder 8 an dem Zylindergehäuse 22 angeordnet ist. Außerdem dient hier der über den axialen Kanal 58 der Kolbenstange 12 mit dem Zylinderraum 56 verbundene Anschluß 44 aus­ schließlich zum Anschluß der Nivellierventil-Anordnung 54.Finally, it should also be mentioned about the embodiment according to FIG. 4 that here the connecting piece 18 is arranged on the cylinder housing 22 instead of on the cylinder 8 . In addition, the connection 44, which is connected to the cylinder chamber 56 via the axial channel 58 of the piston rod 12, finally serves to connect the leveling valve arrangement 54 .

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 ist die Kol­ benzylindereinheit 2 erfindungsgemäß mit einer in Einfede­ rungsrichtung wirkenden, hydraulischen Endlagen-Stoßdämp­ fung ausgestattet. Vorzugsweise ist hierzu innerhalb des Zylinders 8 ein axialer Steuerstift 78 angeordnet, der sich ausgehend von einer Zylinder-Bodenfläche 80 in Richtung des axialen, den Zylinderraum 56 mit dem Anschluß 44 verbinden­ den Kanals 58 des Kolbens 10 und der Kolbenstange 12 er­ streckt. Dabei besitzt dieser Steuerstift 78 erfindungsge­ mäß einen sich in Richtung seines freien Endes 82 derart reduzierenden Querschnitt, daß zwischen dem in den Kanal 58 eintauchenden Steuerstift 78 und dem axialen Kanal 58 ein Drosselkanal 84 mit einem sich in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung verändernden Strömungsquerschnitt gebildet ist. Dabei ist es wesentlich, daß dieser Drosselkanal 84 in der Einfederungs-Endlage des Kolbens 10 noch einen bestimmten Mindest-Strömungsquerschnitt besitzt. Der Sinn und Zweck dieser Ausbildung wird im folgenden noch näher erläutert werden. In the embodiments of FIGS . 1 and 2, the piston cylinder unit 2 is equipped according to the invention with a hydraulic end position shock absorber acting in the direction of insertion. For this purpose, an axial control pin 78 is preferably arranged within the cylinder 8 , starting from a cylinder bottom surface 80 in the direction of the axial, connecting the cylinder space 56 with the connection 44 , the channel 58 of the piston 10 and the piston rod 12 it stretches. This control pin 78 fiction, according to a in the direction of its free end 82 reducing cross-section such that between the immersed in the channel 58 control pin 78 and the axial channel 58, a throttle channel 84 is formed with a changing depending on the piston movement flow cross-section. It is essential that this throttle channel 84 still has a certain minimum flow cross-section in the deflection end position of the piston 10 . The meaning and purpose of this training will be explained in more detail below.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besitzt die Kolbenzylin­ dereinheit 2 zusätzlich zu der Einfederungs-Stoßdämpfung vorteilhafterweise auch eine in Ausfederungsrichtung wir­ kende, hydraulische Endlagen-Stoßdämpfung. Hierzu besitzt der Zylinder-Ringraum 62 in seinem dem Kolben 10 axial ab­ gekehrten Endbereich einen insbesondere durch eine radial nach innen vorspringende Ringstufe 86 des Zylinders S im Querschnitt reduzierten Ringspaltbereich 88. Der den Ring­ raum 62 mit seinem Anschluß 66 verbindende Kanal 64 besitzt dabei in Richtung des Ringraumes 62 eine in Fig. 3 erkenn­ bare Mündungsöffnung 90, die vorzugsweise eine sich in Richtung des Kolbens 10 insbesondere etwa birnenförmig ver­ jüngende Flächenform besitzt. Hierdurch ist erfindungs­ gemäß zwischen dem Kanal 64 und dem Ringraum 62, d. h. zwi­ schen dem Ringspaltbereich 88 und der Mündungsöffnung 90, ein nicht bezeichneter Drosselkanal mit einem sich in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung verändernden Strömungs­ querschnitt gebildet. Dabei ist es auch hier wesentlich, daß der Drosselkanal in der Ausfederungs-Endlage des Kol­ bens 10 noch einen bestimmten Mindest-Strömungsquerschnitt besitzt. Auch dies wird im folgenden noch näher erläutert.In the embodiment of FIG. 2, the Kolbenzylin dereinheit 2 in addition to the compression shock absorption advantageously also in the rebound direction we kende, hydraulic end position shock absorption. For this purpose, the cylinder annular space 62 has in its end region axially facing away from the piston 10 an annular gap region 88 which is reduced in cross section, in particular by an annular step 86 of the cylinder S projecting radially inwards. The annular space 62 with its connection 66 connecting channel 64 has in the direction of the annular space 62 in Fig. 3 bare orifice 90 , which preferably has a pear-shaped ver tapering surface shape in the direction of the piston 10 . As a result, according to the invention between the channel 64 and the annular space 62 , ie between the annular gap region 88 and the orifice 90 , a non-designated throttle channel is formed with a cross-section that changes as a function of the piston movement. It is also important here that the throttle channel in the rebound end position of the piston ben 10 still has a certain minimum flow cross section. This is also explained in more detail below.

In einer in Fig. 2 dargestellten Weiterbildung der Erfin­ dung ist auch der Federspeicher 4 für den Trennkolben 24 mit einer hydraulischen Endlagen-Stoßdämpfung ausgestattet, die hier insbesondere in Ausfederungsrichtung, d. h. in Ent­ spann-Richtung der pneumatischen Feder, wirkt. Konstruktiv entspricht diese Endlagen-Stoßdämpfung etwa der Ausführung bei der Kolbenzylindereinheit 2 in Ausfederungsrichtung. Der Trennkolben 24 weist auf der Seite des Ausgleichsraumes 28 einen axialen, konzentrischen Ringsteg 92 derart auf, daß zwischen diesem Ringsteg 92 und der Innenwandung des Zylindergehäuses 22 ein geringer Ringspalt 94 gebildet ist. In a further development of the invention shown in FIG. 2, the spring accumulator 4 for the separating piston 24 is also equipped with hydraulic end position shock absorption, which acts here in particular in the rebound direction, ie in the tensioning direction of the pneumatic spring. In terms of design, this end position shock absorption roughly corresponds to the design for the piston-cylinder unit 2 in the rebound direction. The separating piston 24 has on the side of the compensation space 28 an axial, concentric annular web 92 such that a small annular gap 94 is formed between this annular web 92 and the inner wall of the cylinder housing 22 .

Ferner ist der in den Ausgleichsraum 28 mündende Anschluß 42 im dem Trennkolben 24 axial abgekehrten Endbereich des Ausgleicheraume 28 angeordnet und besitzt hierbei eine Mündungsöffnung, die eine sich in dem Trennkolben 24 axial abgekehrter Richtung insbesondere birnenförmig verjüngende Flächenform analog zu der Mündungsöffnung 90 gemäß Fig. 3 besitzt. Hierdurch ist erfindungsgemäß zwischen dem An­ schluß 42 und dem Ausgleichsraum 28 ein Drosselkanal mit einem sich in Abhängigkeit von der Trennkolbenbewegung ändernden Strömungsquerschnitt gebildet. Auch hier ist es wiederum wesentlich, daß dieser Drosselkanal in der Ausfe­ derungs-Endlage des Trennkolbens 24 noch einen bestimmten Mindest-Strömungsquerschnitt aufweist, wozu insbesondere der Ringsteg 92 des Trennkolbens 24 radiale Durchström­ öffnungen 96 beispielsweise in Form von Ausnehmungen oder Löchern aufweist.Further, the opening into the compensation chamber 28 port 42 is located in the separating piston 24 axially remote end portion of the equalizer space 28 and in this case has a mouth that an axially abgekehrter in the floating piston 24 towards particular pear-shaped tapered surface shape analogous to the orifice 90 according to Fig. 3 owns. As a result, according to the invention, a throttle channel with a flow cross section which changes as a function of the separating piston movement is formed between the circuit 42 and the compensation chamber 28 . Again, it is essential that this throttle channel in the Ausfe end position of the separating piston 24 still has a certain minimum flow cross-section, for which purpose in particular the annular web 92 of the separating piston 24 has radial flow openings 96, for example in the form of recesses or holes.

Wie weiterhin in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, kann die Kolbenzylindereinheit 2 erfindungsgemäß eine sensorische Meßeinrichtung 98 zum Erfassen ihrer Niveaulage aufweisen. Hierzu können an einer die Kolbenzylindereinheit 2 um­ schließenden Schutzhülle 100, die vorzugsweise am freien Ende der Kolbenstange 12 befestigt ist und sich mit einem durchmesservergrößerten Abschnitt konzentrisch frei über den Zylinder 8 erstreckt, insbesondere zwei in axialer Richtung zueinander versetzte Meßsensoren 102a und 102b an­ geordnet sein. Diese Meßsensoren 102a, 102b reagieren auf die Zylinderwandung des Zylinders 8 und erzeugen in Abhän­ gigkeit von der Stellung relativ zu dem Zylinder 8 Meß­ signale, die in einer nicht dargestellten Steuerschaltung zur Niveaueinstellung über die Nivellierventil-Anordnung 54 ausgewertet werden. Die Meßsensoren 102a, b können orts­ fest oder axial verschiebbar an der Schutzhülle 100 gehal­ tert sein.As is further shown in FIGS. 1 and 2, the piston-cylinder unit 2 according to the invention can have a sensory measuring device 98 for detecting its level position. For this purpose, in particular a protective sleeve 100 , which closes the piston-cylinder unit 2 and is preferably attached to the free end of the piston rod 12 and extends concentrically freely over the cylinder 8 with an enlarged diameter section, in particular two measuring sensors 102 a and 102 b offset in the axial direction be ordered. These measurement sensors 102 a, 102 b react to the cylinder wall of the cylinder 8 and generate 8 in dependence on the position relative to the cylinder 8 measurement signals, which are evaluated in a control circuit, not shown, for level adjustment via the leveling valve arrangement 54 . The measuring sensors 102 a, b can be stationary or axially displaceable on the protective cover 100 .

Im folgenden soll nun die Funktionsweise des erfindungsge­ mäßen Federungssystems erläutert werden.In the following, the operation of the fiction, ge modern suspension system are explained.

Gemäß Fig. 1 wird beim Einfedern der Kolbenzylindereinheit 2 in Pfeilrichtung 104 ein dem Volumen der Kolbenstange 12 entsprechendes Volumen des Hydraulikmediums über die Lei­ tungsverbindung 6 in den Ausgleichsraum 28 des Federspei­ chers 4 verdrängt. Hierdurch wird der Trennkolben 24 in Richtung der Federkammer 26 verschoben, wodurch sich deren Volumen verkleinert und der Druck P1 ansteigt. Aufgrund der Erfindung ist hierbei der Verschiebeweg des Trennkolbens 24 geringer als der Arbeitshub des Kolbens 10 der Kolbenzylin­ dereinheit 2, so daß die Federkennlinie des Federspeichers 4 vorteilhafterweise flach ist. Weiterhin kann durch den erfindungsgemäßen Druckunterschied zwischen dem Druck P1 in der Federkammer 26 und dem Druck P2 in dem Ausgleichsraum 28 der Druck P1 insgesamt gering gehalten werden. Hierzu soll im folgenden ein Zahlenbeispiel angegeben werden: Besitzt der Kolben 10 bzw. die Kolbenstange 12 eine Quer­ schnittsfläche von 30 cm2, der ringförmige Ausgleichsraum 28 eine Querschnittsfläche von 90 cm2 und der Trennkolben 24 eine der Federkammer 26 zugekehrte, wirksame Druckfläche 34 von 900 cm2, so reicht erfindungsgemäß ein pneumatischer Druck P1 von 25 bar aus, um mit der Kolbenzylindereinheit 2 eine Last von 7500 kp zu tragen. Hierbei gilt folgende Beziehung:
Pneumatischer Druck P1× Druckfläche 34 des Trennkolbens 20 = hydraulischer Druck P2× ringförmige Druckfläche 36 des Trennkolbens 24. According to Fig. 1 during compression of the piston-cylinder unit 2 in the direction of arrow 104 to the volume of the piston rod 12 corresponding volume of the hydraulic medium via the Lei tung compound 6 in the compensation chamber 28 of the Federspei Chers 4 displaced. As a result, the separating piston 24 is displaced in the direction of the spring chamber 26 , as a result of which the volume thereof is reduced and the pressure P 1 increases. Due to the invention, the displacement of the separating piston 24 is less than the working stroke of the piston 10 of the Kolbenzylin dereinheit 2 , so that the spring characteristic of the spring accumulator 4 is advantageously flat. Furthermore, the pressure difference P 1 can be kept low overall by the pressure difference according to the invention between the pressure P 1 in the spring chamber 26 and the pressure P 2 in the compensation chamber 28 . For this purpose, a numerical example will be given below: The piston 10 or the piston rod 12 has a cross-sectional area of 30 cm 2 , the annular compensation chamber 28 has a cross-sectional area of 90 cm 2 and the separating piston 24 has an effective pressure surface 34 facing the spring chamber 26 900 cm 2 , according to the invention a pneumatic pressure P 1 of 25 bar is sufficient to bear a load of 7500 kp with the piston-cylinder unit 2 . The following relationship applies:
Pneumatic pressure P 1 × pressure surface 34 of the separating piston 20 = hydraulic pressure P 2 × annular pressure surface 36 of the separating piston 24 .

Da nun über die Leitungsverbindung 6 innerhalb des Zylin­ derraums 56 der Kolbenzylindereinheit 2 der gleiche Druck P2 wie in dem Ausgleichsraum 28 herrscht, ist die Tragkraft der Kolbenzylindereinheit 2 = wirksame Druckfläche des Kolbens 10 x dem hydraulischen Druck P2.Now, since the same pressure P 2 such as prevails via the line connection 6 within the Zylin derraums 56 of the piston-cylinder unit 2 in the balancing chamber 28, the support force of the piston-cylinder unit 2 = effective pressure area of the piston 10 x the hydraulic pressure P2.

Zum Blockieren der Hubbewegung der Kolbenzylindereinheit 2 wird das Absperrventil 52 in seine Sperrstellung geschal­ tet. Hierdurch ist die hydraulische Verbindung zwischen dem Zylinderraum 56 und dem Federspeicher 4 unterbrochen, so daß sich die Kolbenzylindereinheit 2 auf dem nicht kom­ primierbaren Hydraulikmedium "abstützt".To block the stroke movement of the piston-cylinder unit 2 , the shut-off valve 52 is switched to its locked position. As a result, the hydraulic connection between the cylinder chamber 56 and the spring accumulator 4 is interrupted, so that the piston-cylinder unit 2 is "supported" on the hydraulic medium which cannot be compressed.

Im blockierten Zustand kann die Kolbenzylindereinheit 2 je­ doch erfindungsgemäß ein- und ausgefahren werden. Zum Aus­ fahren (Anheben eines Fahrzeuges) wird über die Nivellier­ ventil-Anordnung 54 Hydraulikmedium aus der Druckleitung P in die Kolbenzylindereinheit 2, d. h. in den Zylinderraum 56 eingeführt. Hierdurch erfolgt eine Volumenvergrößerung des Zylinderraums 56, so daß sich die Kolbenzylindereinheit 2 "verlängert". Zum Einfahren (Absenken des Fahrzeuges) wird die Nivellierventil-Anordnung 54 in eine Schaltstellung geschaltet, in der der Zylinderraum 56 mit der Rücklauf­ leitung T verbunden ist, so daß Hydraulikmedium aus der Kolbenzylindereinheit 2 abfließen kann.In the blocked state, the piston-cylinder unit 2 can be retracted and extended according to the invention. To drive off (lifting a vehicle) is introduced via the leveling valve assembly 54 hydraulic medium from the pressure line P in the piston-cylinder unit 2 , ie in the cylinder chamber 56 . This results in an increase in the volume of the cylinder space 56 , so that the piston-cylinder unit 2 "extends". To retract (lower the vehicle) the leveling valve arrangement 54 is switched to a switch position in which the cylinder chamber 56 is connected to the return line T, so that hydraulic medium can flow out of the piston-cylinder unit 2 .

Zum Nivellieren ist das Absperrventil 52 erfindungsgemäß auf seine Durchflußstellung geschaltet. Zeigen die beiden Meßsensoren 102a, 102b kein Signal an, da sie beide "ober­ halb" der Zylinder-Mantelfläche stehen, so wird die Nivel­ lierventil-Anordnung 54 in ihre oben beschriebene Absenk­ stellung geschaltet, in der Hydraulikmedium zur Rücklauf­ leitung T abfließen kann, wodurch dann die Kolbenzylinder­ einheit 2 einfährt. Die Nivellierventil-Anordnung 54 bleibt solange in dieser Stellung, bis die Meßeinrichtung 98 die richtige Niveaustellung anzeigt. Beim Nivellieren fließt aus dem Ausgleichsraum 28 kein Hydraulikmedium ab, da das Dämpfungsventil 46 erfindungsgemäß in dieser Durch­ flußrichtung einen hohen Strömungswiderstand hat. Stehen beide Sensoren 102a, 102b im Bereich der Zylinder-Mantel­ fläche (Fahrzeugniveau ist zu niedrig), so wird die Nivel­ lierventil-Anordnung 54 in eine Stellung geschaltet, in der der Kolbenzylindereinheit 2 Hydraulikmedium aus der Druck­ leitung P zugeführt wird. Die Nivellierung wird erfin­ dungsgemäß beendet, wenn der Sensor 102a oberhalb und der Sensor 102b unterhalb der Zylinder-Mantelfläche stehen.For leveling, the shut-off valve 52 is switched to its flow position according to the invention. Show the two measuring sensors 102 a, 102 b no signal, since they are both "above half" of the cylinder jacket surface, the leveling valve arrangement 54 is switched to its lowering position described above, in the hydraulic medium to the return line T flow can, which then retracts the piston-cylinder unit 2 . The leveling valve arrangement 54 remains in this position until the measuring device 98 indicates the correct level position. When leveling, no hydraulic medium flows out of the compensation chamber 28 , since the damping valve 46 according to the invention has a high flow resistance in this flow direction. Are both sensors 102 a, 102 b in the area of the cylinder jacket surface (vehicle level is too low), the leveling valve arrangement 54 is switched to a position in which the piston-cylinder unit 2 hydraulic medium is supplied from the pressure line P. The leveling is ended in accordance with the invention when the sensor 102 a is above and the sensor 102 b is below the cylinder surface.

Die lastabhängige Dämpfungseinstellung des Dämpfungsventils 46 erfolgt durch kurzzeitiges Betätigen des Schaltventils 50, wodurch der hydraulische Druck P2 auf das Verstellglied 48 des Dämpfungsventils 46 wirkt. Dabei ist die Verstel­ lung erfindungsgemäß so ausgelegt, daß bei hohem Druck P2 eine hohe Dämpfungswirkung (Drosselung) und bei geringem Druck P2 eine geringere Drosselung wirksam ist.The load-dependent damping setting of the damping valve 46 is carried out by briefly actuating the switching valve 50 , as a result of which the hydraulic pressure P 2 acts on the adjusting element 48 of the damping valve 46 . The adjustment is designed according to the invention so that at high pressure P 2 a high damping effect (throttling) and at low pressure P 2 a lower throttling is effective.

Der wesentliche, erfindungsgemäße Vorteil des hydropneuma­ tischen Federungssystems ist, daß eine sehr flache Feder­ kennlinie realisiert werden kann, wodurch ein sehr hoher Federungskomfort erreicht wird. Trotz der sehr flachen Federkennlinie bleiben bei leerem und voll beladenem Fahr­ zeug durch die erfindungsgemäße Nivellierung große Feder­ wege erhalten. Der Nachteil der sehr flachen Federkenn­ linie, daß die Kolbenzylindereinheit 2 beim schnellen Über­ fahren eines Hindernisses sehr leicht in ihren Endanschlag zusammengeschoben werden kann, wird erfindungsgemäß durch die hydraulische Endanschlag-Stoßdämpfung beseitigt. Die Wirkungsweise dieser hydraulischen, weg- und geschwindig­ keitsabhängigen Stoßdämpfung ist wie folgt. Beim Einfedern wird der Steuerstift 78 axial in den Kanal 58 hinein ver­ schoben. Hierdurch verändert sich der Strömungsquerschnitt des Drosselkanals 84 stetig bis auf einen engen Ringspalt. Hiermit steigt der Drosselwiderstand für den Durchfluß des Hydraulikmediums entsprechend an, so daß folglich die Kol­ benbewegung langsam und schonend abgebremst wird. Dabei ist der oben erwähnte Mindest-Strömungsquerschnitt wesent­ lich, damit die Kolbenzylindereinheit 2 aus dem ganz einge­ fahrenen Zustand heraus auch wieder auseinandergefahren werden kann. Wäre nämlich der Kanal 58 durch den Steuer­ stift 78 ganz verschlossen, so könnte das Hydraulikmedium nicht mehr zurück aus dem Ausgleichsraunm 28 in den Zylin­ derraum 56 gelangen. Aufgrund des erfindungsgemäß vorge­ sehenen Mindest-Querschnittes kann vorteilhafterweise die Kolbenzylindereinheit 2 auch sehr sanft aus ihrer Endlage wieder auseinanderfahren. Somit sorgt die erfindungsgemäße Endlagen-Stoßdämpfung vorteilhafterweise auch dafür, daß die Kolbenzylindereinheit 2 aus ihrer vollkommen zusammen­ geschobenen Lage auch sehr sanft wieder auseinandergescho­ ben wird, anstatt bedingt durch den erhöhten Druck P1 in der Federkammer 26 aus ihrer vollkommen zusammengeschobenen Lage heraus mit hoher Anfangsgeschwindigkeit auseinander­ zuschnellen. Ist dann der Zylinder eine gewisse Strecke auseinandergefahren, so ist der pneumatische Druck P1 vor­ teilhafterweise schon so weit abgefallen, daß die Kräfte, die die Kolbenzylindereinheit auseinanderschieben, dann entsprechend geringer sind. Die Endlagen-Stoßdämpfung bewirkt demnach nicht nur die Unterdrückung des Stoßes beim Zusammenschieben der Kolbenzylindereinheit 2, sondern hat vorteilhafterweise auch zur Folge, daß die Kolbenzylinder­ einheit 2 sanft und nicht ruckartig auseinanderfährt. Ein zu schnelles Auseinanderfahren hätte nämlich die Folge, daß Stoßkräfte auf einen Fahrzeugrahmen auftreten, und zwar hervorgerufen durch den Aufprall eines Rades auf der Fahr­ bahn.The main advantage of the hydropneumatic suspension system according to the invention is that a very flat spring characteristic can be realized, whereby a very high suspension comfort is achieved. Despite the very flat spring characteristic, large spring paths are preserved when the vehicle is empty and fully loaded due to the leveling according to the invention. The disadvantage of the very flat spring characteristic line, that the piston-cylinder unit 2 can be pushed very easily into its end stop when driving over an obstacle quickly, is eliminated according to the invention by the hydraulic end stop shock absorption. The operation of this hydraulic, path and speed-dependent shock absorption is as follows. When deflected, the control pin 78 is axially pushed ver into the channel 58 . As a result, the flow cross section of the throttle duct 84 changes continuously except for a narrow annular gap. This increases the throttle resistance for the flow of the hydraulic medium accordingly, so that consequently the movement of the piston is slowed down slowly and gently. The above-mentioned minimum flow cross-section is essential so that the piston-cylinder unit 2 can be moved apart again from the fully retracted state. If the channel 58 were completely closed by the control pin 78 , the hydraulic medium could no longer get back out of the compensating space 28 into the cylinder space 56 . Because of the minimum cross-section provided according to the invention, the piston-cylinder unit 2 can advantageously also move apart very gently from its end position. Thus, the end-position shock absorption according to the invention advantageously also ensures that the piston-cylinder unit 2 is gently pushed apart again from its completely pushed-together position, instead of due to the increased pressure P 1 in the spring chamber 26 from its completely pushed-together position at a high initial speed snap apart. If the cylinder then moves a certain distance apart, the pneumatic pressure P 1 has already dropped so far that the forces that push the piston-cylinder unit apart are correspondingly lower. The end position cushioning effect therefore not only the suppression of the shock at the pushing together of the piston and cylinder unit 2, but advantageously has gently also the consequence that the piston-cylinder unit 2 and not abruptly moves apart. Too fast apart would have the consequence that shock forces occur on a vehicle frame, caused by the impact of a wheel on the road.

In der besonders vorteilhaften, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 ist die Wirkungsweise im wesent­ lichen die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 1. Je­ doch fließt hier das bei der Kolbenbewegung aus dem Zylin­ derraum 56 verdrängte Hydraulikmedium nur teilweise in den Ausgleichsraum 28, denn ein Teilvolumen fließt auch über die Leitungsverbindung 68 und den Kanal 64 in den Ringraum 62, dessen Volumen sich beim Einfedern ja vergrößert. Je­ doch entspricht auch hier das in den Ausgleichsraum 28 verdrängte Volumen dem in den Zylinder 8 hinein verschobe­ nen Volumen der Kolbenstange 12. Hierdurch steigt wiederum der pneumatische Druck P1 an. Beim Ausfedern (Pfeilrichtung 105) erfolgt eine Hydraulikströmung in umgekehrter Rich­ tung, d. h. einerseits aus dem Ausgleichsraum 28 und ande­ rerseits aus dem Ringraum 62 zurück in den Zylinderraum 56.In the particularly advantageous, preferred embodiment of the invention according to FIG. 2, the mode of operation is essentially the same as in the embodiment according to FIG. 1. However, the hydraulic medium displaced during the piston movement from the cylinder space 56 only partially flows into the compensation chamber 28 , because a partial volume also flows via the line connection 68 and the channel 64 into the annular space 62 , the volume of which increases as the spring deflects. However, here, too, the volume displaced into the compensation space 28 corresponds to the volume of the piston rod 12 shifted into the cylinder 8 . This in turn increases the pneumatic pressure P 1 . When rebounding (arrow direction 105 ) there is a hydraulic flow in the opposite direction, ie on the one hand from the compensation chamber 28 and on the other hand from the annular space 62 back into the cylinder space 56 .

Das Blockieren und Nivellieren erfolgt analog zu der Aus­ führung nach Fig. 1.The blocking and leveling is carried out analogously to the embodiment according to FIG. 1.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 kann nun zusätzlich bei einer Anwendung in einem Kraftfahrzeug ein Rad angehoben und abgesenkt werden. Dies ist durch die Unterteilung des Innenraums des Zylinders 8 in den Zylinderraum 56 und den Ringraum 62, d. h. durch die Umfangsdichtung 60, möglich. Zum Anheben wird zunächst das Absperrventil 52 in seine Sperrstellung geschaltet. Dann wird die Nivellierventil- Anordnung 54 in eine Schaltstellung geschaltet, in der der Zylinderraum 56 über den Anschluß 44 mit der Rücklauflei­ tung T verbunden ist. Hierdurch kann Hydraulikmedium aus dem Zylinderraum 56 abfließen. Gleichzeitig wird durch den pneumatischen Druck P1 über den Trennkolben 24 Hydraulik­ medium aus dem Ausgleichsraum 28 über die Leitungsverbin­ dung 68, den Anschluß 66 und den axialen Kanal 64 in den Ringraum 62 verdrängt. Hierdurch fährt die Kolbenzylinder­ einheit 2 zusammen, wodurch in einem Fahrzeug das entspre­ chende Rad 20 angehoben wird. Hierbei ist von besonderem Vorteil, daß der Trennkolben 24 im Vergleich zu dem Kolben 10 einen sehr kleinen Weg verschoben wird, so daß der pneu­ matische Druck P1 in der Federkammer 26 auch nur geringfügig abfällt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Kolbenzylin­ deranordnung 2 vollkommen eingezogen werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist, daß das Einziehen ohne die Fahrzeughydraulik, d. h. ohne Pumpenleistung, erfolgen kann. Soll nachfolgend die Kolbenzylindereinheit 2 wieder auseinandergefahren werden, so wird über die Nivellierven­ til-Anordnung 54 der Zylinderraum 56 mit der Druckleitung P verbunden. Hierdurch fließt Hydraulikmedium in den Zylin­ derraum 56 hinein. Der Zylinder fährt auseinander, wodurch sich der Ringraum 62 verkleinert, so daß das hierin enthal­ tene Hydraulikmedium über die Leitungsverbindung 68 wieder in den Ausgleichsraum 28 des Federspeichers 4 verdrängt wird. Hierdurch wird der Trennkolben 24 wieder etwas ver­ schoben, so daß der Druck P1 entsprechend ansteigt. Hier­ durch wird vorteilhafterweise die "hydraulische Einspan­ nung" des Kolbens 10 in dem Zylinder 8 erhöht.In the embodiment according to FIG. 2, a wheel can now additionally be raised and lowered when used in a motor vehicle. This is possible by dividing the interior of the cylinder 8 into the cylinder space 56 and the annular space 62 , ie through the peripheral seal 60 . To lift the shut-off valve 52 is first switched to its blocking position. Then the leveling valve arrangement 54 is switched to a switching position in which the cylinder chamber 56 is connected via the connection 44 to the return line device T. As a result, hydraulic medium can flow out of the cylinder space 56 . At the same time, the hydraulic pressure P 1 via the separating piston 24 displaces hydraulic medium from the compensation chamber 28 via the line connection 68 , the connection 66 and the axial channel 64 into the annular space 62 . As a result, the piston-cylinder unit 2 moves together, whereby the corresponding wheel 20 is raised in a vehicle. It is of particular advantage that the separating piston 24 is displaced a very small way compared to the piston 10 , so that the pneumatic pressure P 1 in the spring chamber 26 also drops only slightly. This ensures that the Kolbenzylin deranordnung 2 can be completely retracted. Another advantage of this solution is that the retraction can be done without the vehicle hydraulics, ie without pumping power. If the piston-cylinder unit 2 is subsequently moved apart again, the cylinder chamber 56 is connected to the pressure line P via the leveling valve arrangement 54 . As a result, hydraulic medium flows into the cylinder space 56 . The cylinder moves apart, whereby the annular space 62 is reduced so that the hydraulic medium contained therein is displaced again via the line connection 68 into the compensation space 28 of the spring accumulator 4 . As a result, the separating piston 24 is again pushed slightly ver, so that the pressure P 1 increases accordingly. Here is advantageously increased by the "hydraulic Einspan voltage" of the piston 10 in the cylinder 8 .

Die Wirkungsweise der Endlagen-Stoßdämpfung in Einfede­ rungsrichtung ist analog zur Ausführung nach Fig. 1. Zu­ sätzlich ist hier jedoch auch eine Endlagen-Stoßdämpfung in Ausfederungsrichtung vorgesehen. Diese Stoßdämpfung ver­ hindert, daß - beispielsweise wenn ein Rad über ein tiefes Schlagloch fährt - die Kolbenzylindereinheit 2 sehr hart gegen den mechnischen Endanschlag auseinanderfährt, wodurch eine hohe mechanische Beanspruchung des Zylinders auftreten würde. Weiterhin würde ein hartes Anschlagen auch zu unan­ genehmen Geräuschen im Fahrzeug und zu Stößen auf den Fahr­ zeugrahmen führen. Die Wirkungsweise der hydraulischen Stoßdämpfung in Ausfederungsrichtung ist nun wie folgt. Fährt die Kolbenzylindereinheit 2 ganz auseinander, so ge­ langt zunächst der größere Öffnungsteil der Mündungsöffnung 90 des Kanals 64 (siehe hierzu Fig. 3) in den verengten Ringspaltbereich 88 des Zylinders 8. In diesem Bereich erfolgt eine geringe Drosselung der Hydraulikströmung aus dem Ringraum 62 in den Kanal 64. Je weiter die Kolbenzy­ lindereinheit 2 nun auseinanderfährt, um so enger wird die Drosselung, bis der verengte Bereich der etwa birnenförmi­ gen Mündungsöffnung 90 fast ganz in den Ringspaltbereich 88 gelangt ist. Beim Zusammenfahren bleibt jedoch stets ein geringer Mindest-Strömungsquerschnitt vorhanden, so daß nachfolgend Hydraulikmedium auch wieder aus dem Kanal 64 zurück in den Ringraum 62 gelangen und die Kolbenzylinder­ einheit so auch wieder auseinanderfahren kann.The mode of action of the end position shock absorption in the direction of compression is analogous to the embodiment according to FIG. 1. However, an end position shock absorption in the extension direction is also provided here. This shock absorption prevents that - for example, when a wheel drives over a deep pothole - the piston-cylinder unit 2 moves apart very hard against the mechanical end stop, as a result of which a high mechanical stress on the cylinder would occur. Furthermore, a hard impact would also lead to unpleasant noises in the vehicle and bumps on the vehicle frame. The hydraulic shock absorption in the rebound direction works as follows. If the piston-cylinder unit 2 moves completely apart, the larger opening part of the opening 90 of the channel 64 (see FIG. 3) first reaches into the narrowed annular gap region 88 of the cylinder 8 . In this area there is a slight throttling of the hydraulic flow from the annular space 62 into the channel 64 . The further apart the piston cylinder unit 2 now moves, the narrower the throttling becomes until the narrowed area of the approximately pear-shaped orifice 90 has almost completely reached the annular gap area 88 . When moving together, however, a small minimum flow cross-section always remains, so that subsequently hydraulic medium can also return from the channel 64 back into the annular space 62 and the piston-cylinder unit can thus also move apart again.

In der Ausführung nach Fig. 2 ist folglich eine Endlagen- Stoßdämpfung sowohl in Ein- als auch in Ausfederungsrich­ tung vorgesehen. Hierbei besteht nun zusätzlich die Mög­ lichkeit, folgende Dämpfung des Federungssystems zu reali­ sieren: Die Einfederungs-Stoßdämpfung (Steuerstift 78 in Verbindung mit dem axialen Kanal 58) setzt von einer mittleren Niveau­ lage der Kolbenzylindereinheit aus gesehen beispielsweise nach ca. 20 mm Weg in Einfederungsrichtung ein. Die Aus­ federungs-Stoßdämpfung (Ringspaltbereich 88 in Verbindung mit der Mündungsöffnung 90 des Kanals 64) setzt, ausgehend von der mittleren Lage, ebenfalls beispielsweise nach etwa 20 mm Weg allerdings in Ausfederungsrichtung gesehen, ein. In dieser Kombination wird vorteilhafterweise erreicht, daß beispielsweise ± 20 mm Federweg ungedämpft sind und erst eine wegabhängige Dämpfung des Federungssystems bei größe­ ren Federwegen einsetzt. Diese Lösung hat den entscheiden­ den Vorteil, daß das gesamte hydropneumatische Federungs­ system fast keine Erwärmung erfährt, wodurch ein sehr guter Federungskomfort erreicht wird. In einem Kraftfahrzeug macht beispielsweise ein Rad zum überwiegenden Teil bei normaler Straßenfahrt nur geringe Hubbewegungen. Würden schon diese kleinen Hubbewegungen gedämpft werden, so würde unnötigerweise Wärme erzeugt und es würden auch Stöße auf den Fahrzeugrahmen übertragen. Dies wird durch die Erfin­ dung vorteilhafterweise vermieden.In the embodiment according to FIG. 2, end position shock absorption is consequently provided both in the unloading direction and in the rebound direction. There is now also the possibility of realizing the following damping of the suspension system: The compression shock absorption (control pin 78 in connection with the axial channel 58 ) sets from a medium level position of the piston-cylinder unit, for example after approx. 20 mm travel in the compression direction a. The suspension shock absorption (annular gap area 88 in connection with the mouth opening 90 of the channel 64 ) starts, starting from the middle position, likewise, for example, after about 20 mm of travel, but seen in the direction of the rebound. In this combination, it is advantageously achieved that, for example, ± 20 mm of travel are undamped and only a travel-dependent damping of the suspension system is used with larger travel. This solution has the decisive advantage that the entire hydropneumatic suspension system experiences almost no heating, which results in very good suspension comfort. In a motor vehicle, for example, a wheel predominantly makes only slight lifting movements during normal road travel. If these small lifting movements were dampened, heat would be generated unnecessarily and impacts would also be transmitted to the vehicle frame. This is advantageously avoided by the inventions.

Neben der Endlagen-Stoßdämpfung der Kolbenzylindereinheit 2 ist nun bei der Ausführung nach Fig. 2 vorteilhafterweise auch eine Stoßdämpfung innerhalb des Federspeichers 4 für den Trennkolben 24 in Ausfederungsrichtung vorhanden. Diese Stoßdämpfung entspricht in ihrer Wirkungsweise der Ausfede­ rungsstoßdämpfung der Kolbenzylindereinheit 2, so daß auf die diesbezüglichen Erläuterungen verwiesen werden kann. Die Stoßdämpfung des Federspeichers 4 verhindert vorteil­ hafterweise, daß der Trennkolben 24 ungebremst durch den pneumatischen Druck P1 mechanisch gegen seinen Anschlag prallen kann. Dies bedeutet, daß der Trennkolben 24 be­ dingt durch eine hydraulische Drosselung langsam und abge­ bremst in seinen Endanschlag fährt, wobei dann der Ringsteg 92 auf dem endseitigen Boden des Zylindergehäuses 22 auf­ liegt. Um den Trennkolben 24 nachfolgend wieder in Rich­ tung der Federkammer 26 verschieben zu können, sind erfin­ dungsgemäß die Durchströmöffnungen 96 in dem Ringsteg 92 gebildet, wodurch sichergestellt ist, daß Hydraulikmedium mit dem Druck P2 die Druckfläche 36 des Trennkolbens 24 gegen den Druck P1 beaufschlagen kann.In addition to the end position shock absorption of the piston-cylinder unit 2 , in the embodiment according to FIG. 2 there is advantageously also a shock absorption within the spring accumulator 4 for the separating piston 24 in the rebound direction. This shock absorption corresponds in its mode of operation to the shock absorption of the piston-cylinder unit 2 , so that reference can be made to the relevant explanations. The shock absorption of the spring accumulator 4 advantageously prevents the separating piston 24 from colliding mechanically against its stop by the pneumatic pressure P 1 . This means that the separating piston 24 be driven by a hydraulic throttling slow and abge brakes in its end stop, the ring web 92 then lying on the end of the bottom of the cylinder housing 22 . In order to be able to subsequently move the separating piston 24 again in the direction of the spring chamber 26 , the flow openings 96 are formed in the annular web 92 according to the invention, thereby ensuring that hydraulic medium with the pressure P 2 presses the pressure surface 36 of the separating piston 24 against the pressure P 1 can act.

Bei der integrierten Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Wirkungsweise wie folgt. Wird der Kolben 10 über die Kol­ benstange 12 in den Zylinder S eingeschoben, so wird Hy­ draulikmedium aus dem Zylinderraum 56 über die Strömungs­ öffnungen 70 und/oder die externe Leitungsverbindung 76 in den den Zylinder 8 ringförmig umschließenden Ausgleichsraum 28 verdrängt. Dies hat zur Folge, daß der Trennkolben 24 gegen den Druck P1 des kompressiblen Mediums in der Feder­ kammer 26 verschoben wird. Der Druck P1 steigt entsprechend an und damit auch der Druck P2 im Zylinderraum 56 und im Ausgleichsraum 28. Wird der Kolben 10 mit der Kolbenstange 12 wieder aus dem Zylinder 8 bewegt, so fließt das Hydrau­ likmedium aus dem Ausgleichsraum 28 wieder zurück in den Zylinderraum 56. Der Trennkolben 24 verschiebt sich eben­ falls zurück, so daß der Druck P1 entsprechend abfällt.In the integrated embodiment according to FIG. 4, the mode of operation is as follows. If the piston 10 is inserted into the cylinder S via the piston rod 12 , hydraulic fluid is displaced from the cylinder space 56 via the flow openings 70 and / or the external line connection 76 into the compensation space 28 which surrounds the cylinder 8 in a ring. This has the consequence that the separating piston 24 is displaced against the pressure P 1 of the compressible medium in the spring chamber 26 . The pressure P 1 rises accordingly, and with it the pressure P 2 in the cylinder space 56 and in the compensation space 28 . If the piston 10 is moved with the piston rod 12 out of the cylinder 8 again, the hydraulic medium flows from the compensation chamber 28 back into the cylinder chamber 56 . The separating piston 24 just moves back if so that the pressure P 1 drops accordingly.

Eine Nivellierung ist in der oben bereits beschriebenen Weise über die Nivellierventil-Anordnung 54 möglich, indem über den Anschluß 44 und den Kanal 58 entweder Hydraulik­ medium aus der Druckleitung P in den Zylinderraum 56 zuge­ führt oder aus dem Zylinderraum 56 zur Rücklaufleitung T entnommen wird.A leveling is possible in the manner already described above via the leveling valve arrangement 54 , by either supplying hydraulic medium from the pressure line P into the cylinder space 56 via the connection 44 and the channel 58 or being removed from the cylinder space 56 to the return line T.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein Blockieren der Kolbenzylindereinheit 2 nicht möglich, denn bei Sperrung der Hydraulikströmung zwischen dem Zylinderraum 56 und dem Ausgleichsraum 28 wirkt die Belastung nach wie vor auf den Federspeicher 4, d. h. gegen den pneumatischen Druck P1. In the embodiment according to FIG. 4, blocking of the piston-cylinder unit 2 is not possible, because when the hydraulic flow between the cylinder chamber 56 and the compensation chamber 28 is blocked, the load continues to act on the spring accumulator 4 , ie against the pneumatic pressure P 1 .

Jedoch ist für Anwendungsfälle, bei denen ein Blockieren nicht erforderlich ist, diese Lösung dennoch sehr vorteil­ haft, da die Kolbenzylindereinheit sehr kompakt ist und mit einem sehr geringen pneumatischen Druck P1 arbeitet.However, for applications in which blocking is not required, this solution is nevertheless very advantageous since the piston-cylinder unit is very compact and operates with a very low pneumatic pressure P 1 .

Eine Dämpfung ist entweder über die internen Dämpfungsven­ tile 72 oder über das externe Dämpfungsventil 46 möglich. Ferner können Dämpfungsventile gegebenenfalls ganz entfal­ len, wenn der Querschnitt beispielsweise der radialen Strömungsöffnungen 70 entsprechend klein gewählt wird.Damping is possible either via the internal damping valve 72 or via the external damping valve 46 . Furthermore, damping valves can optionally be completely eliminated if the cross section, for example of the radial flow openings 70 , is chosen to be correspondingly small.

Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß in allen Ausfüh­ rungsbeispielen der Trennkolben 24 erfindungsgemäß auf seiner der pneumatischen Federkammer 26 zugekehrten Seite eine Vertiefung 106 aufweist, die vorteilhafterweise ge­ währleistet, daß auch im Endanschlag des Trennkolbens 24 noch ein Mindest-Restvolumen für das kompressible Medium vorhandenbleibt, so daß ein unzulässig hoher Druckanstieg vorteilhafterweise vermieden wird.In addition, it should also be pointed out that in all examples of the separating piston 24 according to the invention, on its side facing the pneumatic spring chamber 26 , has a recess 106 which advantageously ensures that a minimum residual volume for the compressible medium remains in the end stop of the separating piston 24 , so that an impermissibly high pressure rise is advantageously avoided.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie­ benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Insbesondere sind die dargestellten und beschriebenen Lösungen für die Endlagen-Stoßdämpfung nur beispielhaft. Es kann auch jede andere Konstruktion eingesetzt werden, bei der abhängig vom Weg des Kolbens 10 in dem Zylinder 8 eine Drosselung der Hydraulikströmung erfolgt.The invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments, but also includes all embodiments having the same effect in the sense of the invention. In particular, the illustrated and described solutions for end position shock absorption are only examples. Any other construction can also be used in which the hydraulic flow is throttled depending on the path of the piston 10 in the cylinder 8 .

Claims (25)

1. Hydropneumatisches Federungssystem mit mindestens einer über ein Hydraulikmedium sowie über einen schwimmend geführten Trennkolben mit einem hydrauli­ schen Druck gegen einen pneumatischen Druck einer mit einem kompressiblen Medium gefüllten Federkammer wir­ kenden Kolbenzylindereinheit mit einem in einem Zylin­ der beweglich geführten Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Druck (P1) in der Federkammer (26) klei­ ner als der hydraulische Druck (P2) innerhalb der Kolbenzylindereinheit (2) ist.1.Hydropneumatic suspension system with at least one hydraulic medium and a floating separating piston with a hydraulic pressure against a pneumatic pressure of a spring chamber filled with a compressible medium we kenden piston cylinder unit with a in a cylin of the movably guided piston, characterized in that the pneumatic pressure (P 1 ) in the spring chamber ( 26 ) is smaller than the hydraulic pressure (P 2 ) within the piston-cylinder unit ( 2 ). 2. Federungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (24) als Druckwandler mit zwei unter­ schiedlich großen Druckflächen (34, 36) ausgebildet ist, wobei die der Federkammer (26) zugekehrte, von dem pneumatischen Druck (P1) beaufschlagte, erste Druckfläche (34) größer als die gegenüberliegende, von dem hydraulischen Druck (P2) beaufschlagte, zweite Druckfläche (36) ist.2. Suspension system according to claim 1, characterized in that the separating piston ( 24 ) is designed as a pressure transducer with two under different sized pressure surfaces ( 34 , 36 ), the spring chamber ( 26 ) facing, acted upon by the pneumatic pressure (P 1 ) , The first pressure area ( 34 ) is larger than the opposite second pressure area ( 36 ) acted upon by the hydraulic pressure (P 2 ). 3. Federungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Kolbens (10) in dem Zylinder (8) über das verdrängte Hydraulikmedium mit einer Weg-Übersetzung auf den Trennkolben (24) übertragen wird.3. Suspension system according to claim 1 or 2, characterized in that the movement of the piston ( 10 ) in the cylinder ( 8 ) via the displaced hydraulic medium is transmitted with a displacement ratio to the separating piston ( 24 ). 4. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) eine aus dem Zylinder (S) nach außen ge­ führte Kolbenstange (12) mit einer bei Bewegungen des Kolbens (10) für eine Verdrängung des Hydraulikmediums aus dem Zylinder (8) maßgebenden Querschnittsfläche aufweist, und daß die Federkammer (26) über den Trenn­ kolben (24) von einem hydraulisch mit dem Zylinder (8) verbundenen Ausgleichsraum (28) getrennt ist, wobei der Ausgleichsraum (28) eine Querschnittsfläche auf­ weist, die größer, kleiner oder gleich der wirksamen Querschnittsfläche der Kolbenstange (12) ist.4. Suspension system according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the piston ( 10 ) from the cylinder (S) outwardly guided GE piston rod ( 12 ) with a movement of the piston ( 10 ) for a displacement of the having hydraulic medium from the cylinder (8) relevant cross-sectional area, and that the spring chamber (26) butts over the separation is separated by a hydraulically connected to the cylinder (8) compensating chamber (28) (24), the compensation chamber (28) has a cross-sectional area has, which is larger, smaller or equal to the effective cross-sectional area of the piston rod ( 12 ). 5. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (24) in einem Zylindergehäuse (22) geführt und mit einer derart durch den Ausgleichsraum (28) hindurch abgedichtet aus dem Zylindergehäuse (22) nach außen geführten Trennkolbenstange (38) verbunden ist, daß der Ausgleichsraum (28) ringförmig zwischen dem Zylindergehäuse (22) und der Trennkolbenstange (38) gebildet ist. 5. Suspension system according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the separating piston ( 24 ) in a cylinder housing ( 22 ) and with such a sealed through the equalization chamber ( 28 ) through out of the cylinder housing ( 22 ) guided to the outside Separating piston rod ( 38 ) is connected so that the compensation space ( 28 ) is formed in an annular manner between the cylinder housing ( 22 ) and the separating piston rod ( 38 ). 6. Federungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (22) mechanisch von der Kolbenzylin­ dereinheit (2) getrennt angeordnet ist, wobei ein in den Ausgleichsraum (28) mündender Anschluß (42) des Zylindergehäuses (22) über eine externe Leitungsver­ bindung (6) mit mindestens einem Anschluß (44) der Kolbenzylindereinheit (2) verbunden ist.6. Suspension system according to claim 5, characterized in that the cylinder housing ( 22 ) mechanically from the Kolbenzylin dereinheit ( 2 ) is arranged separately, wherein in the compensation chamber ( 28 ) opening connection ( 42 ) of the cylinder housing ( 22 ) via an external line ver Binding ( 6 ) with at least one connection ( 44 ) of the piston-cylinder unit ( 2 ) is connected. 7. Federungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der externen Leitungsverbindung (6) ein insbesondere lastabhängig einstellbares Dämpfungsventil (46) sowie vorzugsweise ein Absperrventil (52) angeordnet sind.7. Suspension system according to claim 6, characterized in that a particularly load-dependent adjustable damping valve ( 46 ) and preferably a shut-off valve ( 52 ) are arranged in the external line connection ( 6 ). 8. Federungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (22) Teil der Kolbenzylindereinheit (2) ist, wobei die Trennkolbenstange (38) hohl ausge­ bildet ist und den Zylinder (8) bildet.8. Suspension system according to claim 5, characterized in that the cylinder housing ( 22 ) is part of the piston-cylinder unit ( 2 ), the separating piston rod ( 38 ) being hollow and forming the cylinder ( 8 ). 9. Federungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) über mindestens eine radiale Strömungs­ öffnung (70) im an den Trennkolben (24) angrenzenden Bereich seiner Wandung intern mit dem Ausgleichsraum (28) verbunden ist, wobei vorzugsweise in der bzw. jeder Strömungsöffnung (70) ein Dämpfungsventil (72) angeordnet ist.9. Suspension system according to claim 8, characterized in that the cylinder ( 8 ) via at least one radial flow opening ( 70 ) in the region of its wall adjacent to the separating piston ( 24 ) is internally connected to the compensation chamber ( 28 ), preferably in the or each flow opening ( 70 ) a damping valve ( 72 ) is arranged. 10. Federungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinheit (2) und das Zylindergehäuse (22) jeweils einen Anschluß (74) für eine externe Leitungs­ verbindung (76) aufweisen, in der vorzugsweise ein insbesondere lastabhängig einstellbares Dämpfungs­ ventil (46) angeordnet ist.10. Suspension system according to claim 8, characterized in that the piston-cylinder unit ( 2 ) and the cylinder housing ( 22 ) each have a connection ( 74 ) for an external line connection ( 76 ), in which, in particular, a load-dependent adjustable damping valve ( 46 ) is arranged. 11. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) als in einem Zylinderraum (56) geführter Tauchkolben ausgebildet ist.11. Suspension system according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the piston ( 10 ) is designed as a plunger guided in a cylinder space ( 56 ). 12. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) über mindestens eine Umfangsdichtung (60) gegen den Zylinder (8) abgedichtet ist und einen der Kolbenstange (12) gegenüberliegenden Zylinderraum (56) von einem die Kolbenstange (12) umschließenden Ring­ raum (62) abteilt.12. Suspension system according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the piston ( 10 ) via at least one peripheral seal ( 60 ) is sealed against the cylinder ( 8 ) and one of the piston rod ( 12 ) opposite cylinder space ( 56 ) from an annular space ( 62 ) enclosing the piston rod ( 12 ). 13. Federungssystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (56) über einen axial durch den Kolben (10 ) und die Kolbenstange (12) verlaufenden Kanal (58) mit dem im nach außen geführten Endbereich der Kolbenstange (12) angeordneten Anschluß (44) verbunden ist.13. Suspension system according to claim 11 or 12, characterized in that the cylinder space ( 56 ) via an axially through the piston ( 10 ) and the piston rod ( 12 ) extending channel ( 58 ) with the outwardly directed end region of the piston rod ( 12 ) arranged connection ( 44 ) is connected. 14. Federungssystem nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch einen in den Ringraum (62) mündenden Anschluß (66) für eine externe Leitungsverbindung (68), wobei dieser Anschluß (66) vorzugsweise im nach außen geführten Endbereich der Kolbenstange (12) angeordnet und über Endbereich der Kolbenstange (12) angeordnet und über einen axialen Kanal (64) der Kolbenstange im an den Kolben (10) unmittelbar angrenzenden Bereich in den Ringraum (62) mündet.14. Suspension system according to claim 12 or 13, characterized by a in the annular space ( 62 ) opening ( 66 ) for an external line connection ( 68 ), which connection ( 66 ) is preferably arranged in the outwardly directed end region of the piston rod ( 12 ) and Arranged over the end region of the piston rod ( 12 ) and opens into the annular space ( 62 ) via an axial channel ( 64 ) of the piston rod in the region immediately adjacent to the piston ( 10 ). 15. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinheit (2) mit einer in Ein- und/oder Ausfederungsrichtung wirkenden, hydraulischen End­ lagen-Stoßdämpfung ausgestattet ist.15. Suspension system according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the piston-cylinder unit ( 2 ) is equipped with a hydraulic end position shock absorber acting in the compression and / or rebound direction. 16. Federungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zylinders (8) ein axialer Steuerstift (78) angeordnet ist, der sich ausgehend von einer Zylinder-Bodenfläche (80) in Richtung des axialen, den Zylinderraum (56) mit dem Anschluß (44) verbindenden Kanals (58) des Kolbens (10) und der Kolbenstange (12) erstreckt und einen sich in Richtung seines freien Endes (82) derart reduzierenden Querschnitt aufweist, daß zwischen dem Steuerstift (78) und dem axialen Kanal (58) ein Drosselkanal (84) mit einem sich in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung verändernden Strömungsquerschnitt gebildet ist.16. Suspension system according to claim 15, characterized in that an axial control pin ( 78 ) is arranged within the cylinder ( 8 ), starting from a cylinder bottom surface ( 80 ) in the direction of the axial, the cylinder space ( 56 ) with the connection ( 44 ) connecting channel ( 58 ) of the piston ( 10 ) and the piston rod ( 12 ) and has a reducing cross-section in the direction of its free end ( 82 ) such that between the control pin ( 78 ) and the axial channel ( 58 ) a throttle channel ( 84 ) is formed with a flow cross-section that changes as a function of the piston movement. 17. Federungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (84) in der Einfederungs-Endlage des Kolbens (10) noch einen bestimmten Mindest-Strömungs­ querschnitt besitzt. 17. Suspension system according to claim 16, characterized in that the throttle channel ( 84 ) in the deflection end position of the piston ( 10 ) still has a certain minimum flow cross-section. 18. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder-Ringraum (62) in seinem dem Kolben (10) axial abgekehrten Endbereich einen durch eine radial nach innen vorspringende Ringstufe (86) des Zylinders (8) im Querschnitt reduzierten Ringspaltbereich (88) auf­ weist, wobei der den Ringraum (62) mit seinem Anschluß (66) verbindende Kanal (64) in Richtung des Ringraumes (62) eine Mündungsöffnung (90) besitzt, die vorzugs­ weise eine sich in Richtung des Kolbens (10) insbeson­ dere birnenförmig verjüngende Flächenform aufweist, so daß zwischen dem Kanal (64) und dem Ringraum (62) ein Drosselkanal mit einem sich in Abhängigkeit von der Kolbenbewegung verändernden Strömungsquerschnitt gebildet ist.18. Suspension system according to one or more of claims 15 to 17, characterized in that the cylinder-annular space ( 62 ) in its end region axially facing away from the piston ( 10 ) has a radially inwardly projecting ring step ( 86 ) of the cylinder ( 8 ) Reduced in cross-section annular gap area ( 88 ), wherein the annular space ( 62 ) with its connection ( 66 ) connecting channel ( 64 ) in the direction of the annular space ( 62 ) has an opening ( 90 ), preferably one in the direction of Piston ( 10 ) in particular pear-shaped tapered surface shape, so that between the channel ( 64 ) and the annular space ( 62 ) a throttle channel is formed with a flow cross-section that changes depending on the piston movement. 19. Federungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal in der Ausfederungs-Endlage des Kolbens (10) noch einen bestimmten Mindest-Strömungsquer­ schnitt besitzt.19. Suspension system according to claim 18, characterized in that the throttle channel in the rebound end position of the piston ( 10 ) still has a certain minimum flow cross section. 20. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (24) mit einer insbesondere in Ausfede­ rungsrichtung wirkenden, hydraulischen Endlagen- Stoßdämpfung ausgestattet ist.20. Suspension system according to one or more of claims 1 to 19, characterized in that the separating piston ( 24 ) is equipped with a hydraulic end position shock absorber which acts in particular in the direction of extension. 21. Federungssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennkolben (24) auf der Seite des Ausgleichsraumes (28) einen axialen Ringsteg (92) derart aufweist, daß zwischen diesem Ringsteg (92) und der Innenwandung des Zylindergehäuses (22) ein geringer Ringspalt (94) gebildet ist, wobei der in den Ausgleichsraum (28) mündende Anschluß (42) im dem Trennkolben (24) axial abgekehrten Endbereich angeordnet ist und eine Mün­ dungsöffnung aufweist, die vorzugsweise eine sich in dem Trennkolben (24) axial abgekehrter Richtung insbe­ sondere birnenförmig verjüngende Flächenform besitzt, so daß zwischen dem Anschluß (42) und dem Ausgleichs­ raum (28) ein Drosselkanal mit einem sich in Abhängig­ keit von der Trennkolbenbewegung ändernden Strömungs­ querschnitt gebildet ist.21. Suspension system according to claim 20, characterized in that the separating piston ( 24 ) on the side of the compensation space ( 28 ) has an axial ring web ( 92 ) such that between this ring web ( 92 ) and the inner wall of the cylinder housing ( 22 ) a small Annular gap ( 94 ) is formed, wherein the connection ( 42 ) opening into the compensation chamber ( 28 ) is arranged in the separating piston ( 24 ) axially facing end region and has a Mün tion opening, which preferably in the separating piston ( 24 ) axially facing direction in particular special pear-shaped tapered surface shape, so that between the connection ( 42 ) and the compensation space ( 28 ) a throttle channel with a depending on the speed of the piston movement changing flow cross-section is formed. 22. Federungssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal in der Ausfederungs-Endlage des Trennkol­ bens (24) noch einen bestimmten Mindest-Strömungsquer­ schnitt aufweist, wozu insbesondere der Ringsteg (92) des Trennkolbens (24) radiale Durchströmöffnungen (96) aufweist.22. Suspension system according to claim 21, characterized in that the throttle channel in the rebound end position of the separating piston ( 24 ) still has a certain minimum flow cross section, for which purpose in particular the annular web ( 92 ) of the separating piston ( 24 ) has radial throughflow openings ( 96 ) having. 23. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinheit (2) eine sensorische Meßeinrich­ tung (98) zum Erfassen ihrer Niveau-Lage aufweist.23. Suspension system according to one or more of claims 1 to 22, characterized in that the piston-cylinder unit ( 2 ) has a sensory Meßeinrich device ( 98 ) for detecting its level position. 24. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einer den Anschluß (44) des Zylinderraumes (56) mit dem Anschluß (66) des Ringraumes (62) verbindenden Leitungsverbindung (68) ein Absperrventil (52) ange­ ordnet ist.24. Suspension system according to one or more of claims 12 to 23, characterized in that in a connection ( 44 ) of the cylinder space ( 56 ) with the connection ( 66 ) of the annular space ( 62 ) connecting line connection ( 68 ) has a shut-off valve ( 52 ) is arranged. 25. Federungssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (56) über seinen Anschluß (44) mit einer derart ausgebildeten Nivellierventil-Anordnung (54) verbunden ist, daß der Zylinderraum (56) wahlweise mit einer hydraulischen Druckleitung (P) oder einer Rück­ laufleitung (T) verbindbar ist. 25. Suspension system according to one or more of claims 11 to 24, characterized in that the cylinder space ( 56 ) is connected via its connection ( 44 ) with a leveling valve arrangement ( 54 ) designed in such a way that the cylinder space ( 56 ) optionally with a hydraulic pressure line (P) or a return line (T) can be connected.
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