DE4401770A1 - Self pumping suspension strut - Google Patents

Self pumping suspension strut

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DE4401770A1 DE19944401770 DE4401770A DE4401770A1 DE 4401770 A1 DE4401770 A1 DE 4401770A1 DE 19944401770 DE19944401770 DE 19944401770 DE 4401770 A DE4401770 A DE 4401770A DE 4401770 A1 DE4401770 A1 DE 4401770A1
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Abstract

The top of the suspension strut (1) is supported on the chassis via a gas spring (8) whose flexible bellows (132) rolls over a tubular sleeve about the strut. A second gas spring (7) provides a pumping action to pump gas from atmosphere and into the gas spring. The height control is via a venting valve (11) which is normally sealed against the tubular sleeve and which is exposed when the suspension is too high. The upper part of the gas chambers has a rigid wall (13) which supports the membranes forming the chambers. The venting valve can also be controlled electronically. The pumping chamber has a valve (9) which connects to atmosphere while a second valve (10) connects the two chambers. Excess gas is released via the venting valve to maintain the suspension height.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes Federbein mit Niveauregelung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem, aus einem Arbeitszylinder, einem Kolben und einer Kolbenstange bestehenden Schwingungsdämpfer und mindestens einem als Feder wirkenden Gaspolster.The invention relates to a self-pumping strut with level control, especially for motor vehicles with a consisting of a working cylinder, a piston and a piston rod existing vibration damper and at least one as a spring acting gas cushion.

Es sind bereits selbstpumpende Federbeine bekannt (z. B. DE-PS 36 30 757) bei denen das Federbein mit einem ölgefüllten, un­ ter dem Druck mindestens eines in einer Hochdruckkammer ange­ ordneten und als Feder wirkenden Gaspolsters stehenden Ar­ beitszylinder versehen ist. Innerhalb des Arbeitsraumes ist eine durch die Federbewegungen des Federbeines angetriebenen und Öl aus einer Niederdruckkammer in den mit der Hochdruck­ kammer verbundenen Arbeitsraum fördernden Kolbenpumpe vorge­ sehen. Es handelt sich demnach hierbei um ein spezielles Ag­ gregat, bei dem innerhalb eines Außenrohres sowohl der ei­ gentliche Schwingungsdämpfer wie auch die Hochdruck- und Nie­ derdruckgasräume angeordnet sind und die Kolbenstange zusammen mit einer im Gehäuse befestigten Pumpenstange die Kolbenpumpe bildet.Self-pumping struts are already known (e.g. DE-PS 36 30 757) in which the shock absorber with an oil-filled, un ter the pressure of at least one in a high pressure chamber arranged and standing as a spring gas cushion Ar is provided cylinder. Is inside the work space one driven by the spring movements of the strut and oil from a low pressure chamber into the high pressure Piston pump connected to the work area promoting the pre-pump see. It is therefore a special Ag gregat, in which both the egg ordinary vibration dampers as well as the high pressure and never derdruckgas spaces are arranged and the piston rod together the piston pump with a pump rod fixed in the housing forms.

Darüber hinaus sind aus Stoßdämpfer und Luftfeder bestehende Federbeine bekannt (z. B. DE-OS 20 63 448), bei denen das Fe­ derbein aus einem Stoßdämpfer und eine zwischen dem Stoßdämp­ fergehäuse und dem Kolbenstangenende angeordneten druckgasgefüllten Federraum besteht. Der druckgasgefüllte Fe­ derraum wird dabei von einer externen Druckquelle mit Druckgas gefüllt und über entsprechende Ventile entleert. Auf diese Weise läßt sich das Niveau eines Fahrzeugaufbaues entsprechend regeln. Nachteilig ist hierbei, daß entsprechende externe Druckquellen notwendig sind, die über aufwendige Verbindungs­ leitungen mit dem druckgasgefüllten Federraum kommunizieren.In addition, there are shock absorbers and air springs Shocks known (e.g. DE-OS 20 63 448), in which the Fe derbein from a shock absorber and one between the shock absorber housing and the piston rod end pressurized gas-filled spring chamber. The pressurized Fe the room is powered by an external pressure source with compressed gas filled and emptied via appropriate valves. To this The level of a vehicle body can be adjusted accordingly  regulate. The disadvantage here is that corresponding external Sources of pressure are necessary, which are complicated connection Communicate lines with the pressurized gas-filled spring chamber.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, funktionssichere Niveauregelungseinrichtung zu schaffen, bei der unter Verwen­ dung eines in etwa serienmäßigen Schwingungsdämpfers zur Hö­ henregelung des Fahrzeugaufbaues die Luft der Atmosphäre ver­ wendet wird.The object of the invention is a simple, reliable To create level control device at which under use an approximately standard vibration damper to the Hö control of the vehicle body, the air in the atmosphere is applied.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen der der Kolbenstange zugewandten Stirnseite des Ar­ beitszylinders und dem Endbereich der Kolbenstange mindestens ein volumenveränderbarer, ventilgesteuerter Gasraum angeordnet ist.To solve this problem, the invention provides that between the face of the Ar facing the piston rod beitszylinders and the end portion of the piston rod at least a volume-variable, valve-controlled gas space is arranged is.

Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß durch die Hubbewe­ gung des Schwingungsdämpfers eine Relativbewegung zwischen dem Arbeitszylinder und dem Endbereich der Kolbenstange entsteht, die anschließend über entsprechende Ventile eine Pumparbeit zur Höhenregelung des Fahrzeugaufbaues eines Kraftfahrzeuges bewirkt.This training has the advantage that by the Hubbewe tion of the vibration damper a relative movement between the Working cylinder and the end area of the piston rod is created which then pumps through appropriate valves for height control of the vehicle body of a motor vehicle causes.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß mindestens zwei Gasräume vorgesehen sind, von denen ein Gas­ raum als Pumpenraum ausgebildet ist. Mit Vorteil sind dabei die Gasräume konzentrisch zueinander angeordnet.According to another essential feature, it is provided that At least two gas spaces are provided, one of which is a gas space is designed as a pump room. With advantage the gas spaces are arranged concentrically to one another.

Eine günstige Ausführungsform sieht vor, daß die den Gasraum beeinflussende Ventile druckabhängig ausgebildet sind. Eine einfache Ausführungsform ist gegeben, in dem die Ventile als Rückschlagventile ausgebildet sind.A favorable embodiment provides that the gas space influencing valves are pressure-dependent. A simple embodiment is given in which the valves as Check valves are formed.

Zur Erzielung einer individuellen Regelung des Gasraumes und damit zur Einstellung eines individuellen Niveaus des Fahr­ zeugaufbaues ist nach einer günstigen Ausführungsform vorge­ sehen, daß die Ventile von einer Steuerung beaufschlagt werden. In vorteilhafter Weise erfolgt die Steuerung der Ven­ tile durch elektronische Mittel.To achieve individual regulation of the gas space and thus for setting an individual level of driving Tool structure is pre-proposed according to a cheap embodiment see that the valves are acted upon by a controller  become. The ven is advantageously controlled tile by electronic means.

Zur Schaffung eines konstanten Höhenniveaus des Fahrzeugauf­ baus gegenüber dem Fahrwerk wird ein Gasraum mit einer Abre­ gelvorrichtung versehen. Die Abregelvorrichtung gewährleistet oberhalb eines bestimmten Höhenniveaus ein Abregeln des Fahr­ zeuges auf ein vorgegebenes Sollniveau. Mit Vorteil ist dabei vorgesehen, daß als Abregelvorrichtung eine, im Gasraum ange­ ordnete, mit einer Schließeinrichtung zusammenarbeitende Öff­ nung vorgesehen ist.To create a constant height level of the vehicle A gas room with an abre is built opposite the chassis provided gel device. The regulating device ensures Above a certain height level, a regulation of the driving to a predetermined target level. It is an advantage provided that as a regulating device, in the gas space ordered, working together with a locking device is provided.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist als Abregelvor­ richtung ein steuerbares Ventil vorgesehen. Vorteilhaft ist hierbei, daß durch eine entsprechende manuelle oder elektro­ nische Beaufschlagung das Sollniveau des Fahrzeugaufbaues entsprechend variiert werden kann.According to another essential feature, the direction provided a controllable valve. It is advantageous here that by an appropriate manual or electro the target level of the vehicle body can be varied accordingly.

Eine fertigungstechnisch einfache Ausführungsform sieht vor, daß mindestens ein Gasraum mit mindestens einer, teilweise starren Außenwandung, oder mindestens ein Gasraum mit minde­ stens einer, teilweise flexibel ausgebildeten Außenwandung versehen ist.A simple embodiment in terms of production engineering provides that at least one gas space with at least one, partially rigid outer wall, or at least one gas space with at least at least one partially flexible outer wall is provided.

In weiterer Ausgestaltung läßt sich als flexible Außenwandung vorsehen, daß der Gasraum durch eine elastische Membran ge­ genüber der Atmosphäre begrenzt ist.In a further embodiment, it can be used as a flexible outer wall provide that the gas space ge through an elastic membrane is limited compared to the atmosphere.

Ein weiteres wesentliches Merkmal sieht vor, daß bei Anordnung von zwei Gasräumen ein Ventil zur Verbindung der Atmosphäre mit einem Gasraum und ein zweites Ventil zur Verbindung eines Gasraumes mit dem zweiten Gasraum vorgesehen ist.Another essential feature provides that when arranged a valve to connect the atmosphere from two gas spaces with a gas space and a second valve for connecting one Gas space is provided with the second gas space.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Preferred embodiments of the invention are in the Drawings shown schematically.  

Es zeigtIt shows

Fig. 1 ein selbstpumpendes Federbein im Schnitt; Figure 1 is a self-pumping strut in section.

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines selbstpumpenden Federbeines ebenfalls im Schnitt, Fig. 2 shows another embodiment of a self-pumping strut also in section,

Fig. 3 eine Ausführungsform mit einem steuerbaren Ventil. Fig. 3 shows an embodiment with a controllable valve.

Das in Fig. 1 dargestellte selbstpumpende Federbein besteht im wesentlichen aus dem Schwingungsdämpfer 4 und den zwischen dem Endbereich 6 der Kolbenstange 3 und der Stirnseite 5 des Ar­ beitszylinders 1 angeordneten Gasräume 7 und 8. der Gasraum 7 ist dabei als Pumpenraum ausgebildet, wobei durch die Rela­ tivbewegung des Arbeitszylinders 1 zum Endbereich 6 der Kol­ benstange 3 eine teleskopartige Verschiebung entsteht und da­ mit der Gasraum 7 bei jedem Hub sein Volumen vergrößert bzw. verkleinert.The self-pumping strut shown in Fig. 1 consists essentially of the vibration damper 4 and between the end portion 6 of the piston rod 3 and the end face 5 of the Ar working cylinder 1 arranged gas spaces 7 and 8th the gas chamber 7 is designed as a pump chamber, with the rela tive movement of the working cylinder 1 to the end region 6 of the piston rod 3 causing a telescopic displacement and since the gas chamber 7 increases or decreases its volume with each stroke.

Bei der Vergrößerung des Gasraumes 7 wird über den Spalt 14 vorbei am Ventil 9 Luft aus der Atmosphäre in den Gasraum 7 gesaugt, während bei der Verkleinerung des Gasraumes 7 in der Druckstufe des Schwingungsdämpfers 4 das Ventil 9 schließt und das komprimierte Gasvolumen des Gasraumes 7 über das Ventil 10 in den Gasraum 8 gelangt. Die Begrenzungswände der Gasräume 7 und 8 bestehen teilweise aus flexiblen Außenwandungen 12.At increase of the gas chamber 7 is sucked via the gap 14 past the valve 9 air from the atmosphere into the gas space 7, while in the reduction of the gas space 7 in the pressure stage of the shock absorber 4, the valve 9 closes and the compressed gas volume of the gas chamber 7 via the valve 10 enters the gas space 8 . The boundary walls of the gas spaces 7 and 8 partially consist of flexible outer walls 12 .

Bei jedem Hub des Schwingungsdämpfers 4 wird eine entspre­ chende Gasmenge durch den Gasraum 7 (Pumpenraum) aus der At­ mosphäre angesaugt und in den Gasraum 8 gedrückt. Auf diese Weise bewegt sich der Endbereich 6 der Kolbenstange 3 vom Stirnbereich des Schwingungsdämpfers 1 weg und gibt ab einem bestimmten Höhenniveau eine Öffnung der Abregelvorrichtung 11 frei. Die Abregelvorrichtung 11 ist in diesem Ausführungsbei­ spiel als Bohrung vereinfacht, schematisch dargestellt. In dem Moment wo die Abregelvorrichtung 11 das Gas im Gasraum 8 zur Atmosphäre freigibt sinkt der Fahrzeugaufbau auf das vorgege­ bene Sollniveau und die Abregelvorrichtung wird wiederum verschlossen, so daß der Pumpvorgang des Gasraumes 7 fortge­ setzt wird.With each stroke of the vibration damper 4 , a corresponding amount of gas is sucked through the gas space 7 (pump space) from the atmosphere and pressed into the gas space 8 . In this way, the end region 6 of the piston rod 3 moves away from the end region of the vibration damper 1 and opens an opening of the regulating device 11 from a certain height level. The regulating device 11 is shown in this game Ausführungsbei simplified as a bore, shown schematically. At the moment when the regulating device 11 releases the gas in the gas space 8 to the atmosphere, the vehicle body drops to the predetermined target level and the regulating device is closed again, so that the pumping process of the gas space 7 continues.

Aus der Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wobei der Gasraum 8 in seinem Innenbereich mit dem Gasraum 7 versehen ist, dabei besteht die Außenwandung des Gasraumes 7 aus einem im wesentlichen zylindrischen Rohr 15, welches ge­ genüber dem Außenrohr 16 des Schwingungsdämpfers 4 mittels einer Dichtung 17 entsprechend abgedichtet ist. Das zylin­ drische Rohr 15 wirkt bei jeder Hubbewegung des Schwingungs­ dämpfers 4 als Kolbenpumpe und saugt wiederum über das Ven­ til 9 entsprechendes Gas aus der Atmosphäre an, während es in der Kompressionsfase schließt, so daß das Gas aus dem Gas­ raum 7 über das Ventil 10 in den Gasraum 8 gelangen kann. Ansonsten entspricht das Prinzip dieses Ausführungsbeispieles dem in Fig. 1 bereits erläuterten.From Fig. 2, a further embodiment is shown, wherein the gas chamber 8 is provided in its inner region with the gas space 7, this is the outer wall of the gas chamber 7 of a substantially cylindrical tube 15 which is ge genüber the outer tube 16 of the damper 4 by means of a seal 17 is sealed accordingly. The cylin drical tube 15 acts with each stroke of the vibration damper 4 as a piston pump and in turn sucks through the Ven valve 9 corresponding gas from the atmosphere, while it closes in the compression phase, so that the gas from the gas space 7 via the valve 10th can get into the gas space 8 . Otherwise, the principle of this embodiment corresponds to that already explained in FIG. 1.

In der Fig. 3 ist als Abregelvorrichtung ein steuerbares Ventil 18 vorgesehen, welches über eine entsprechende Ansteuerung ein entsprechendes Sollniveau gewährleistet. Es ist dabei ohne weiteres möglich über entsprechende Sensoren das Niveau des Fahrzeugaufbaues je nach Bedarf unterschiedlich zu regeln.In Fig. 3, a controllable valve 18 is provided as a regulating device, which ensures a corresponding target level via a corresponding control. It is easily possible to use different sensors to regulate the level of the vehicle body differently as required.

BezugszeichenlisteReference list

1 Arbeitszylinder
2 Kolben
3 Kolbenstange
4 Schwingungsdämpfer
5 Stirnseite
6 Endbereich
7 Gasraum (Pumpenraum)
8 Gasraum
9 Ventil
10 Ventil
11 Abregelvorrichtung
12 flexible Außenwandung
13 starre Außenwandung
14 Spalt
15 zylindrisches Rohr
16 Außenrohr
17 Dichtung
18 steuerbares Ventil 1 working cylinder
2 pistons
3 piston rod
4 vibration dampers
5 end face
6 end area
7 gas space (pump space)
8 gas space
9 valve
10 valve
11 regulating device
12 flexible outer wall
13 rigid outer wall
14 gap
15 cylindrical tube
16 outer tube
17 seal
18 controllable valve

Claims (14)

1. Selbstpumpendes Federbein mit Niveauregelung, insbeson­ dere für Kraftfahrzeuge mit einem, aus einem Arbeitszy­ linder, einem Kolben und einer Kolbenstange bestehenden Schwingungsdämpfer und mindestens einem als Feder wir­ kenden Gaspolster, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der der Kolbenstange (1) zugewandten Stirn­ seite (5) des Arbeitszylinders (1) und dem Endbereich (6) der Kolbenstange (3) mindestens ein volumenveränderbarer, ventilgesteuerter Gasraum (8) angeordnet ist.1. Self-pumping shock absorber with level control, in particular for motor vehicles with a vibration damper consisting of a cylinder, a piston and a piston rod and at least one gas cushion acting as a spring, characterized in that between the piston rod ( 1 ) facing the end face ( 5 ) of the working cylinder ( 1 ) and the end region ( 6 ) of the piston rod ( 3 ) at least one volume-variable, valve-controlled gas space ( 8 ) is arranged. 2. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Gasräume (8) vorgesehen sind, von denen ein Gasraum (8) als Pumpenraum (7) ausgebildet ist.2. Suspension strut according to claim 1, characterized in that at least two gas spaces ( 8 ) are provided, of which a gas space ( 8 ) is designed as a pump space ( 7 ). 3. Federbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasräume (7, 8) konzentrisch zueinander angeordnet sind.3. A strut according to claim 2, characterized in that the gas spaces ( 7 , 8 ) are arranged concentrically to one another. 4. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gasraum (7, 8) beeinflussende Ventile (9, 10) druckabhängig ausgebildet sind.4. Strut according to claim 1, characterized in that the gas space ( 7 , 8 ) influencing valves ( 9 , 10 ) are pressure-dependent. 5. Federbein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (9, 10) als Rückschlagventile ausgebildet sind. 5. A strut according to claim 4, characterized in that the valves ( 9 , 10 ) are designed as check valves. 6. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (9, 10) von einer Steuerung beaufschlagt wer­ den.6. Strut according to claim 1, characterized in that the valves ( 9 , 10 ) acted upon by a controller who the. 7. Federbein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Ventile (9, 10) durch elektronische Mittel erfolgt.7. Strut according to claim 6, characterized in that the control of the valves ( 9 , 10 ) is carried out by electronic means. 8. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasraum (7 oder 8) mit einer Abregelvorrichtung (11) versehen ist.8. A strut according to claim 1, characterized in that a gas space ( 7 or 8 ) is provided with a regulating device ( 11 ). 9. Federbein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Abregelvorrichtung (11) eine im Gasraum angeordnete, mit einer Schließeinrichtung zusammenarbeitende Öffnung vorgesehen ist.9. A strut according to claim 8, characterized in that an opening arranged in the gas space and cooperating with a locking device is provided as the regulating device ( 11 ). 10. Federbein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Abregelvorrichtung (11) ein steuerbares Ventil vor­ gesehen ist.10. A strut according to claim 8, characterized in that a controllable valve is seen as a regulating device ( 11 ). 11. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gasraum (7, 8) mit mindestens einer teil­ weise starren Außenwandung (13) versehen ist.11. A strut according to claim 1, characterized in that at least one gas space ( 7 , 8 ) is provided with at least one partially rigid outer wall ( 13 ). 12. Federbein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gasraum (7, 8) mit mindestens einer teil­ weise flexibel ausgebildeten Außenwandung (12) versehen ist.12. Strut according to claim 1, characterized in that at least one gas space ( 7 , 8 ) is provided with at least one partially flexible outer wall ( 12 ). 13. Federbein nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Außenwandung (12, 13) des Gasraumes (8) eine ela­ stische Membran vorgesehen ist.13. A strut according to claim 12, characterized in that an ela-elastic membrane is provided as the outer wall ( 12 , 13 ) of the gas space ( 8 ). 14. Federbein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung von zwei Gasräumen (7, 8) ein Ventil (9) zur Verbindung der Atmosphäre mit einem Gasraum (7) und ein zweites Ventil (10) zur Verbindung eines Gasraumes (7) mit dem zweiten Gasraum (8) vorgesehen ist.14. A strut according to claim 2, characterized in that when two gas spaces ( 7 , 8 ) are arranged, a valve ( 9 ) for connecting the atmosphere to a gas space ( 7 ) and a second valve ( 10 ) for connecting a gas space ( 7 ) with the second gas space ( 8 ) is provided.
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