WO2009074374A1

WO2009074374A1 - Federungseinrichtung eines radfahrzeugs

Info

Publication number: WO2009074374A1
Application number: PCT/EP2008/063766
Authority: WO
Inventors: Ulrich Orlamünder; Dirk Rosner; Mirko Asmus; Jörg Fricke
Original assignee: Continental Aktiengesellschaft
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2008-10-14
Publication date: 2009-06-18
Also published as: DE102007060102A1; EP2222490A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federungseinrichtung eines Radfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren Luftfedern (3a, 3b), die jeweils an einer Radaufhängung eines zugeordneten Fahrzeugrades (2a, 2b) angeordnet sind und jeweils eine Hauptluftkammer (4a, 4b) sowie mindestens eine über ein zugeordnetes Steuerventil (5a, 5c; 5b, 5d) mit der Hauptluftkammer (4a, 4b) verbindbare und von dieser trennbare Zusatzluftkammer (7a) aufweisen. Zur Erweiterung der Steuerungsmöglichkeiten der Federungseinrichtung sind die Hauptluftkammern (4a, 4b) von mindestens zwei Luftfedern (3a, 3b) über jeweils mindestens ein zugeordnetes Steuerventil (5a, 5c; 5b, 5d) mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer (7a) verbindbar und von dieser trennbar.

Description

Beschreibung

Federungseinrichtung eines Radfahrzeugs

Die Erfindung betrifft eine Federungseinrichtung eines Radfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren Luft federn, die jeweils an einer Radaufhängung eines zugeordneten Fahrzeugrades angeordnet sind und jeweils eine Haupt luftkammer sowie mindestens eine über ein zugeordnetes Steuerventil mit der Hauptluftkammer verbindbare und von dieser trennbare Zusatzluftkammer aufweisen.

Luftfedern kommen in Federungseinrichtungen von Radfahrzeugen, wie Kraftfahrzeugen und Schienenfahrzeugen, schon seit längerem alternativ oder in Kombination mit

Stahlfedern zur Anwendung. Eine Luftfeder besteht aus einem flexiblen, üblicherweise aus einem gewebeverstärkten Gummimaterial bestehenden Federbalg, der endseitig gasdicht mit zwei Abschluss- und Befestigungselementen verbunden ist. Bekannte Bauarten von Luftfedern sind die Gürtelbalg-Luftfeder, bei der ein zumeist mit einem einzigen Gürtel in zwei Balgwülste unterteilter Gürtelbalg endseitig mit jeweils einem Federdeckel gasdicht verbunden ist, und die Rollbalg-Luftfeder, bei der ein Rollbalg an einem Ende mit einem Federdeckel und an dem anderen Ende mit einem Abrollkolben gasdicht verbunden ist. Als federndes Element dient im wesentlichen das innerhalb des Federbalgs eingeschlossene Luftvolumen, über dessen Druck auch die Länge bzw. Höhe der Luftfeder beeinflussbar ist. Beim belastungsabhängigen Ein- und Ausfedern der Luftfeder wird das eingeschlossene Luftvolumen komprimiert und expandiert, wobei bei einer Gürtelbalg- Luftfeder die Balgwülste entsprechend gestaucht und gedehnt werden und bei einer Rollbalg-Luft feder das kolbenseitige Ende des Rollbalgs über den Abrollkolben ein- und auswärts abgerollt wird. Gegenüber konventionellen Stahlfedern, wie Blattfedern, Schraubenfedern und Torsionsstäben, weist eine Luftfeder die Möglichkeit auf, ihre Länge bzw. Höhe durch eine Veränderung des Druckes der eingeschlossenen Luft sowie ihre Federkennlinie durch eine Veränderung des Volumens der eingeschlossenen Luft zu verstellen. Die Verstellbarkeit der Höhe von Luftfedern kann bekanntlich dazu genutzt werden, die Bodenfreiheit eines Kraftfahrzeuges beladungsunabhängig konstant zu halten (Niveauregulierung), die Bodenfreiheit eines Kraftfahrzeugs bedarfsweise zu verändern, z.B. für eine Geländefahrt zu erhöhen und für eine Autobahnfahrt zu verringern, den Fahrzeugaufbau z.B. eines Omnibusses zur Erleichterung des Ein- und Aussteigens einseitig abzusenken, und die Ladekante z.B. eines LKWs zur Erleichterung des Be- und Entladens auf das Niveau einer Beladungsrampe einzustellen. Die Verstellbarkeit der Federkennlinie von Luftfedern kann dazu genutzt werden, bei einem Kraftfahrzeug bedarfsweise zwischen mehreren Fahrwerksabstimmungen, beispielsweise zwischen einer weichen Komfortabstimmung und einer harten Sportabstimmung, umzuschalten, sowie durch eine entsprechende Verhärtung der beschleunigungsseitigen Luftfedern einer entsprechenden Neigung des

Fahrzeugaufbaus, wie einer Seitenneigung bei einer Kurvenfahrt, einem Aufnicken bei einer starken Längsbeschleunigung, und einem Einnicken bei einem Bremsmanöver, entgegen zu wirken.

Bei einer ersten bekannten Bauart einer Federungseinrichtung mit einer verstellbaren

Federkennlinie einer Luftfeder ist die im wesentlichen durch den Federbalg der Luftfeder begrenzte Hauptluftkammer über ein Steuerventil bedarfsweise mit mindestens einer Zusatzluftkammer mit konstantem Zusatzvolumen verbindbar bzw. von dieser trennbar. Durch das Verbinden der Hauptluftkammer mit der Zusatzluftkammer wird die Federkennlinie der Luftfeder aufgrund des vergrößerten Gesamtvolumens flacher, d.h. die Luftfeder weicher, und durch das Abschalten der Zusatzluftkammer wird die Federkennlinie aufgrund des verringerten Gesamtvolumens steiler, d.h. die Luftfeder härter. Ein Druckausgleich zwischen der Hauptluftkammer und der Zusatzluftkammer findet zumeist nicht statt und kann nur beim Zuschalten der Zusatzluftkammer auftreten, wenn sich zwischen dem letzten Abschalten und dem Zuschalten der Zusatzluftkammer ein geänderter Druck in der Hauptluftkammer eingestellt hat. Die Zusatzluftkammer kann, wie es beispielsweise aus der DE 40 18 712 Al bekannt ist, unmittelbar angrenzend zu der Hauptluftkammer angeordnet und mit dieser Bestandteil einer vormontierbaren Federeinheit sein. Das Steuerventil ist in diesem Fall in einer Trennwand zwischen der Hauptluftkammer und der Zusatzluftkammer angeordnet, die z.B. durch einen angrenzenden Federdeckel des Federbalgs gebildet sein kann.

Wie es z.B. aus der DE 203 02 274 Ul bekannt ist, kann die Zusatzluftkammer jedoch auch entfernt von der Hauptluftkammer angeordnet sein. In diesem Fall steht die Zusatzluftkammer über eine Verbindungsleitung und ein endseitig an oder in der

Verbindungsleitung angeordnetes Steuerventil mit der Hauptluftkammer in Verbindung.

Eine derartige Federungseinrichtung, bei der die Steuerventile von zwei, einer gemeinsamen Fahrzeugachse zugeordneten Luftfedern steuerungstechnisch miteinander gekoppelt sind, ist aus der DE 32 33 160 Al bekannt. Die Zusatzluftkammern sind jeweils unmittelbar angrenzend zu den Hauptluftkammern angeordnet und über jeweils ein druckgesteuertes Steuerventil mit dieser verbindbar bzw. von dieser trennbar. Die beiden durch eine Membran getrennten Steuerdruckräume der Steuerventile stehen über Steuerdruckleitungen jeweils derart mit der Hauptluftkammer der zugeordneten Luftfeder und der Hauptluftkammer der anderen Luftfeder in Verbindung, dass bei einer Kurvenfahrt das Steuerventil der kurvenäußeren Luftfeder geschlossen und das Steuerventil der kurveninneren Luftfeder geöffnet wird. Hierdurch wird aufgrund der entgegengesetzten Veränderung der Federkennlinien der beiden Luftfedern einer fliehkraftbedingten Seitenneigung des Fahrzeugaufbaus selbsttätig, d.h. ohne äußere Steuerungseingriffe, entgegengewirkt. In einer Weiterbildung der betreffenden Federungseinrichtung sind der Hauptluftkammer der Luft federn jeweils mehrere Zusatzluftkammern zugeordnet, die jeweils angrenzend an die betreffende Hauptluftkammer ringförmig angeordnet und mittels eines Drehschieberventils seriell zu- und abschaltbar sind.

Bei einer zweiten bekannten Bauart einer Federungseinrichtung mit einer verstellbaren Federkennlinie einer Luftfeder steht eine im wesentlichen durch den Federbalg der Luftfeder begrenzte Hauptluftkammer dauerhaft mit einer Zusatzluftkammer mit veränderbarem Zusatzvolumen in Verbindung. Die Zusatzluftkammer ist üblicherweise als ein starrer Zylinder ausgebildet, in dem ein mittels einer Stellkraft axial verschiebbarer Stellkolben angeordnet ist, durch den das Zusatzvolumen begrenzt ist. Die Zusatzluftkammer ist zumeist entfernt von der Hauptluftkammer der Luftfeder angeordnet und steht mit dieser über eine Verbindungsleitung in Verbindung. Bei dieser Bauart ist eine Verkleinerung der Zusatzluftkammer zwangsläufig mit einer Kompression der in der Hauptluftkammer und der Zusatzluftkammer eingeschlossenen Luft verbunden, was zu einer Erhöhung der Federsteifigkeit der Luftfeder und zugleich zu einer Verlängerung der Luftfeder führt. Entsprechend ist eine Vergrößerung der Zusatzluftkammer mit einer

Expansion der insgesamt eingeschlossenen Luft verbunden, was zu einer Verringerung der Federsteifigkeit der Luftfeder und zugleich zu einer Verkürzung der Luftfeder führt.

Eine derartige Federungseinrichtung, bei der die Stellkolben von zwei, einer gemeinsamen Fahrzeugachse zugeordneten Luft federn starr miteinander gekoppelt sind, ist aus der DE 10 50 669 B bekannt. Aufgrund der Kopplung der beiden Stellkolben wird bei einer Verstellung mittels einer Stellkraft das Zusatzvolumen unter Komprimierung der in der betreffenden Zusatzluftkammer und der angeschlossenen Haupt luftkammer der einen Luftfeder befindlichen Luft in dem gleichen Umfang verringert wie das Zusatzvolumen unter Expandierung der in der betreffenden Zusatzluftkammer und der angeschlossenen Hauptluftkammer befindlichen Luft der anderen Luftfeder erhöht wird. Dies wird insbesondere dazu genutzt, eine fliehkraftbedingte Seitenneigung des Fahrzeugaufbaus bei einer Kurvenfahrt durch eine Erhöhung der Federsteifigkeit und des Luftdruckes der kurvenäußeren Luftfeder sowie durch eine Verringerung der Federsteifigkeit und des Luftdruckes der kurveninneren Luftfeder zu verhindern, indem der Fahrzeugaufbau waagerecht gehalten oder sogar zur Kurveninnenseite hin geneigt wird. Nachteilig an dieser bekannten Federungseinrichtung sind die erforderliche hohe Stellkraft zur Betätigung des komprimierenden Stellkolbens und eine aufgrund der polytropen Zustandsänderung beider Luftvolumen bedingte Anhebung des Fahrzeugaufbaus an der betreffenden Fahrzeugachse. Zur Vermeidung dieser Nachteile ist in der DE 42 11 628 C2 eine verbesserte Federungseinrichtung vorgeschlagen worden, bei der die Zusatzluftkammern der Luft federn einer Fahrzeugachse jeweils von einem auf einem Steuerkolben abrollbaren Rollbalg begrenzt sind, wobei die Steuerkolben eine in Richtung des Zusatzluftkammern erweiterte Konturierung aufweisen. Die Steuerkolben sind über den Steuerdruck eines jeweils angrenzenden Ansteuerraums axial verschiebbar, wodurch das jeweilige Zusatzvolumen der betreffenden Zusatzluftkammer entsprechend verringert oder vergrößert wird. Die Ansteuerräume der Luftfedern einer Fahrzeugachse sind an die beiden, durch einen Kolben getrennten Druckräume eines Stellzylinders angeschlossen, so dass durch eine axiale Verstellung des Kolbens der Steuerdruck in dem einen

Ansteuerraum ansteigt und in dem anderen Ansteuerraum absinkt. Entsprechend wird der eine Steuerkolben unter Verdrängung und Komprimierung der betreffenden Luft in die eine Zusatzluftkammer hineingedrückt sowie der andere Steuerkolben unter Erweiterung und Expansion der betreffenden Luft aus der anderen Zusatzluftkammer herausgedrückt. Durch die Konturierung der Steuerkolben ist die Verringerung des Zusatzvolumens der einen Zusatzluftkammer geringer als die Vergrößerung des Zusatzvolumens der anderen Zusatzluftkammer, wodurch bei einer Kurvenfahrt eine Anhebung des Fahrzeugaufbaus aufgrund einer Kompensation einer fliehkraftbedingten Seitenneigung vermieden werden kann. Auch ist die erforderliche Stellkraft zur Axialverschiebung des komprimierenden Stellkolbens relativ gering.

In einer weiteren Federungseinrichtung nach der DE 100 09 392 Al ist jedem Fahrzeugrad eines Kraftfahrzeugs eine Luftfeder mit einer Hauptluftkammer und einer daran angeschlossenen Zusatzluftkammer zugeordnet. Die Zusatzluftkammern der Luftfedern sind jeweils von einem auf einem Steuerkolben abrollbaren Rollbalg begrenzt, wobei die Steuerkolben eine in Richtung des Zusatzluft volumens erweiterte Konturierung aufweisen. Die Steuerkolben der Zusatzluftkammern sind mittels einer jeweils zugeordneten mechanischen Stellvorrichtung unabhängig voneinander axial verschiebbar und stehen jeweils mit dem Kolben einer ähnlich aufgebauten Kompensationsluftfeder in Verbindung. Durch die Einstellung eines entsprechenden Stützdruckes in den Kompensationsdruckfedern soll eine weitgehend kraftfreie Verstellung der Steuerkolben und damit der Länge und der Federsteifϊgkeit der Luftfedern möglich sein.

Im Gegensatz zu der zweiten Bauart derartiger Federungseinrichtungen ist der apparative und steuerungstechnische Aufwand bei der ersten Bauart deutlich niedriger. Generell ist jedoch festzuhalten, dass bei den bisher bekannten Federungseinrichtungen den Luftfedern die Zusatzluftkammern jeweils individuell zugeordnet sind, was nachteilig mit einem hohen Bauraumbedarf und hohen Herstellungskosten sowie mit eingeschränkten Steuerungsmöglichkeiten verbunden ist.

Aufgrund der vorbeschriebenen Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Federungseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die bei relativ einfachem Aufbau einen erweiterten Umfang an Steuerungsmöglichkeiten aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Hauptanspruch gelöst durch eine Federungseinrichtung eines Radfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren Luftfedern, die jeweils an einer Radaufhängung eines zugeordneten Fahrzeugrades angeordnet sind und jeweils eine Hauptluftkammer sowie mindestens eine über ein zugeordnetes Steuerventil mit der Hauptluftkammer verbindbare und von dieser trennbare Zusatzluftkammer aufweisen, wobei die Hauptluftkammern von mindestens zwei Luftfedern über jeweils mindestens ein zugeordnetes Steuerventil mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer verbindbar und von dieser trennbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Luftfederungseinrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 26.

Die Erfindung geht demzufolge aus von einer Federungseinrichtung eines Radfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren Luftfedern, die jeweils an einer Radaufhängung eines zugeordneten Fahrzeugrades angeordnet sind und jeweils eine Hauptluftkammer sowie mindestens eine über ein zugeordnetes Steuerventil mit der

Hauptluftkammer verbindbare und von dieser trennbare Zusatzluftkammer aufweisen. Zur Vermeidung eines hohen apparativen und steuerungstechnischen Aufwands weisen die Zusatzluftkammern bevorzugt jeweils ein konstantes Zusatzvolumen auf. Bedarfsweise können zumindest einige der Zusatzluftkammern jedoch auch verstellbar sein, d.h. ein variabel verstellbares Zusatzvolumen aufweisen.

Um bei einer derartigen Federungseinrichtung ohne großen Aufwand den Umfang der Steuerungsmöglichkeiten zu erhöhen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Hauptluftkammern von mindestens zwei Luftfedern über jeweils mindestens ein zugeordnetes Steuerventil mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer verbindbar und von dieser trennbar sind. Die betreffende gemeinsame Zusatzluftkammer ist somit nicht eindeutig einer einzigen Luftfeder zugeordnet, sondern kann über das jeweilige Steuerventil wahlweise mit der Hauptluftkammer der einen Luftfeder und mit der Hauptluftkammer der anderen Luftfeder verbunden werden. Zusätzlich können die Hauptluftkammern beider Luftfedern durch das gleichzeitige Öffnen beider Steuerventile über die gemeinsame Zusatzluftkammer miteinander verbunden werden.

Die mindestens zwei Luftfedern, die durch die Nutzung mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer Bestandteil eines gemeinsamen Druckluftkreises sind, können auf einander gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnet und den Fahrzeugrädern einer gemeinsamen Fahrzeugachse zugeordnet sein. In diesem Fall kann z.B. bei einer

Kurvenfahrt zur Vermeidung einer größeren Seitenneigung des Fahrzeugaufbaus auf einfache Weise die Federsteifigkeit der kurvenäußeren Luftfeder durch das Schließen des dieser zugeordneten Steuerventils, d.h. durch das Abschalten der gemeinsamen Zusatzluftkammer, erhöht und die Federsteifigkeit der kurveninneren Luftfeder durch das Öffnen des dieser zugeordneten Steuerventils, also durch das Zuschalten der Zusatzluftkammer, verringert werden.

Ebenso kann durch das Öffnen beider Steuerventile die an sich bestehende Quersperre zwischen beiden Luftfedern aufgehoben werden, was z.B. bei einer Fahrt auf unebenem Untergrund bzw. abseits befestigter Straßen dazu genutzt werden kann, den Federweg der Luftfedern zum Ausgleich von Unebenheiten zu erhöhen und ein Abheben eines Fahrzeugrades vom Untergrund zu vermeiden. Sind beide Steuerventile geschlossen, so weisen die Luftfedern der betreffenden Fahrzeugachse jeweils ihre größtmögliche Federsteifϊgkeit auf.

Alternativ oder zusätzlich zur achsbezogenen Zuordnung der Zusatzluftkammer können mindestens zwei Luftfedern, die durch die Nutzung mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer Bestandteil eines gemeinsamen Druckluftkreises sind, auch auf einer gemeinsamen Fahrzeugseite angeordnet und den Fahrzeugrädern unterschiedlicher Fahrzeugachsen, z.B. den Fahrzeugrädern der Vorder- und Hinterachse der linken oder rechten Fahrzeugseite, zugeordnet sein. In diesem Fall können für jede Fahrzeugseite unabhängig jeweils die Federsteifigkeiten der Luftfedern der Vorder- und Hinterachse bedarfsweise durch das Schließen beider Steuerventile gleichzeitig erhöht werden, durch das Öffnen des einen Steuerventils und das Schließen des anderen Steuerventils an der einen Fahrzeugachse verringert und an der anderen Fahrzeugachse erhöht werden, und durch das Öffnen beider Steuerventile die an sich bestehende Längssperre aufgehoben werden.

Des weiteren besteht auch die Möglichkeit, dass mindestens zwei der betreffenden Luftfedern, die durch die Nutzung mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer einem gemeinsamen Druckluftkreis angehören, auf einander gegenüberliegenden

Fahrzeugseiten angeordnet und den Fahrzeugrädern unterschiedlicher Fahrzeugachsen zugeordnet sind. In diesem Fall ergeben sich die vorgenannten Steuerungsmöglichkeiten für die Luftfedern diagonal gegenüberliegender Fahrzeugräder. Dabei ergibt sich durch das gleichzeitige Öffnen beider Steuerventile und die dadurch hergestellte Verbindung der Hauptluftkammern der Luftfedern von zwei diagonal gegenüberliegenden Fahrzeugrädern eine erhöhte Achsverschränkung, die bei einer Geländefahrt mit wechselseitigem Ein- und Ausfedern der Fahrzeugräder genutzt werden kann.

Generell besteht bei den vorbeschriebenen Ausführungen der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung die Möglichkeit, durch kurzzeitiges Öffnen und Schließen von Steuerventilen eine dynamische Wank- und Nickstabilsierung des Fahrzeugaufbaus durchzuführen.

Die mindestens eine gemeinsame Zusatzluftkammer ist bevorzugt in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luftfedern angeordnet und steht zumindest über jeweils eine Verbindungsleitung und ein Steuerventil mit den Hauptluftkammern der betreffenden Luftfedern in Verbindung. Durch die räumliche Trennung der gemeinsamen Zusatzluftkammer von den Luftfedern wird im Bereich der Radaufhängungen Bauraum eingespart. Die betreffenden Luftfedern bzw. Federbeine sind daher kompakter und einfacher aufgebaut sowie kostengünstiger herstellbar.

Zur Erweiterung der Steuerungsmöglichkeiten, insbesondere auch zur Erzielung einer feineren Abstufung der schaltungsbedingten Änderungen der Federsteifϊgkeit der Luftfedern, sind vorteilhaft mehrere gemeinsame Zusatzluftkammern in serieller Anordnung und über jeweils ein Steuerventil miteinander verbindbar in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luftfedern angeordnet, wobei die äußeren Zusatzluftkammern zumindest über jeweils eine Verbindungsleitung und ein Steuerventil mit den Hauptluftkammern der betreffenden Luftfedern in Verbindung stehen. In diesem Fall kann die Haupt luftkammer jeder der beiden Luftfedern stufenweise mit der nächstgelegenen äußeren Zusatzluftkammer bis hin zur am weitesten entfernt gelegenen äußeren Zusatzluftkammer verbunden bzw. von diesen getrennt werden. Die Anzahl der seriell angeordneten Zusatzluftkammern kann im Prinzip unendlich hoch sein. Im Hinblick auf die Bauteilkosten und den Bauraumbedarf wird jedoch die Anzahl von maximal drei Zusatzluftkammern und vier Steuerventilen als noch vertretbarer Aufwand angesehen.

Bei der letztgenannten Ausführungsform der erfmdungsgemäßen Federungseinrichtung ist es für eine Verstellung der Federsteifϊgkeit der betreffenden Luftfedern in beide Richtungen vorteilhaft, wenn im unbetätigten Ruhezustand zumindest das der zugeordneten Luftfeder jeweils nächstgelegene äußere Steuerventil geöffnet und zumindest das dem äußeren Steuerventil nachgeordnete Steuerventil geschlossen ist. Ausgehend von einer mittleren Federsteifϊgkeit der betreffenden Luftfedern, die sich im unbetätigten Ruhezustand der Steuerventile einstellt, kann dann bei jeder der betreffenden Luftfedern die Federsteifϊgkeit durch das Schließen des jeweils nächstgelegenen äußeren Steuerventils erhöht und durch das Öffnen des nachgeordneten Steuerventils erhöht werden.

Alternativ oder ergänzend zu einer seriellen Anordnung von Zusatzluftkammern können auch mehrere gemeinsame Zusatzluftkammern in paralleler Anordnung in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luftfedern angeordnet sein und zumindest über jeweils ein Steuerventil und eine gemeinsame Verbindungsleitung mit den Hauptluftkammern der betreffenden Luftfedern in Verbindung stehen. In diesem Fall können die Zusatzluftkammern, ähnlich wie bei der seriellen Anordnung mehrerer Zusatzluftkammern, zur Erzielung unterschiedlicher oder gleicher Federsteifϊgkeiten der beiden Luftfedern in unterschiedlicher Kombination mit den Hauptluftkammern verbunden werden. Gegenüber der seriellen Anordnung werden bei der parallelen Anordnung der Zusatzluftkammern jedoch mehr Steuerventile benötigt.

Vorteilhaft ist mindestens eine der gemeinsamen Zusatzluftkammern der vorbeschriebenen Anordnungen, bei einer seriellen Anordnung mehrerer ungeradzahliger Zusatzluftkammern bevorzugt die mittlere Zusatzluftkammer, über ein Befüllventil mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil mit der Umgebung verbindbar. Somit können die betreffenden Luftfedern durch eine entsprechende Schaltung der Steuerventile bedarfsweise unabhängig voneinander oder gemeinsam mit Druckluft befüllt oder entleert werden.

Alternativ oder zusätzlich zu der in etwa mittigen zentralen Anordnung und damit räumlich neutralen Zuordnung mindestens einer Zusatzluftkammer kann jeder der betreffenden Luftfedern auch mindestens eine Zusatzluftkammer zumindest räumlich zugeordnet sein. Hierzu kann nahe der mindestens zwei Luftfedern jeweils mindestens eine Zusatzluftkammer angeordnet und über ein Steuerventil unmittelbar mit der Hauptluftkammer der betreffenden Luftfeder verbindbar sein. Die beiden Zusatzluftkammern sind in diesem Fall zumindest über eine gemeinsame Verbindungsleitung und ein Steuerventil miteinander verbindbar und voneinander trennbar, so dass die der einen Luftfeder zugeordnete Zusatzluftkammer bedarfsweise auch mit der Hauptluftkammer einer anderen Luftfeder desselben Druckluftkreises verbindbar ist, und die Hauptluftkammern beider Luftfedern über die zugeordneten Zusatzluftkammern, die Verbindungsleitung und die betreffenden Steuerventile miteinander verbindbar sind.

Zur Erweiterung der Steuerungsmöglichkeiten können auch bei der vorbeschriebenen dezentralen Anordnung der Zusatzluftkammern nahe der mindestens zwei Luftfedern jeweils mehrere Zusatzluftkammern in serieller Anordnung und über jeweils ein Steuerventil miteinander verbindbar angeordnet sein, die beiden äußeren Zusatzluftkammern jeweils über ein Steuerventil unmittelbar mit der Hauptluftkammer der betreffenden Luftfeder verbindbar sein, und die beiden inneren Zusatzluftkammern zumindest über eine gemeinsame Verbindungsleitung und ein Steuerventil miteinander verbindbar sein.

Damit bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung die betreffenden Luftfedern im unbetätigten Ruhezustand der Steuerventile eine mittlere Federsteifigkeit aufweisen, die durch das Zu- und Abschalten mindestens einer Zusatzluftkammer in beide Richtungen veränderbar ist, sind im unbetätigten Ruhezustand zweckmäßig zumindest das der zugeordneten Luftfeder jeweils nächstgelegene äußere Steuerventil geöffnet und das der gemeinsamen Verbindungsleitung zugeordnete Steuerventil geschlossen.

Alternativ oder zusätzlich zu der seriellen Anordnung mehrerer Zusatzluftkammern können nahe der mindestens zwei Luft federn auch jeweils mehrere Zusatzluftkammern in paralleler Anordnung angeordnet und über jeweils ein Steuerventil unmittelbar mit der Hauptluftkammer der betreffenden Luftfeder verbindbar sein, und die Zusatzluftkammern der beiden Luft federn über jeweils ein Steuerventil und zumindest eine gemeinsame Verbindungsleitung miteinander in Verbindung stehen.

Bei den zuletzt beschriebenen Federungseinrichtungen mit dezentraler Anordnung der Zusatzluftkammern ist bevorzugt die gemeinsame Verbindungsleitung über ein Befüllventil mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil mit der Umgebung verbindbar, so dass die betreffenden Luftfedern durch eine entsprechende Schaltung der Steuerventile bedarfsweise unabhängig voneinander oder gemeinsam mit Druckluft befüllt oder entleert werden können.

Um die Steuerungsmöglichkeiten der vorbeschriebenen Ausführungen von Federungseinrichtungen zusätzlich zu erweitern, ist zweckmäßig vorgesehen, dass mindestens zwei, jeweils durch die Verbindbarkeit der Hauptluftkammern von mindestens zwei Luftfedern mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer gebildete Druckluftkreise zumindest mittels eines zwischen zwei Bauteilen der beiden

Druckluftkreise, wie Hauptluftkammern, Zusatzluftkammern oder Verbindungsleitungen, angeordneten Steuerventils miteinander koppelbar sind. Somit besteht auch die Möglichkeit, eine Hauptluftkammer einer Luftfeder oder mehrerer Luftfedern eines Druckluftkreises bedarfsweise zusätzlich mit mindestens einer Zusatzluftkammer eines anderen Druckluftkreises zu verbinden. Ebenso können die Luftfedern der mindestens zwei Druckluftkreise hierdurch steuerungstechnisch miteinander verbunden werden.

Eine ähnliche Funktionalität ist jedoch auch dadurch erzielbar, dass mindestens zwei, jeweils durch die Verbindbarkeit der Hauptluftkammern von mindestens zwei Luftfedern mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer gebildete Druckluftkreise durch die Verwendung zumindest eines gemeinsamen Bauteils, wie einer Hauptluftkammer, einer Zusatzluftkammer oder einer Verbindungsleitung, miteinander gekoppelt sind.

Um einen intermittierenden Betrieb eines Luftkompressors und eine schnelle Druckbefüllung der Hauptluftkammer einer Luftfeder und der mit dieser verbundenen Zusatzluftkammern zu ermöglichen, sollte mindestens eine der Zusatzluftkammern des betreffenden Druckluftkreises als ein Druckspeicher ausgebildet sein, in dem bedarfsweise Druckluft auf einem Druck gehalten werden kann, der über dem in den Hauptluftkammern der zugeordneten Luftfedern herrschenden Druck liegt. Zur Begrenzung des steuerungstechnischen Aufwands zur Druckbefüllung und Druckabsenkung mindestens einer zugeordneten Luftfeder ist zumindest eine als Druckspeicher ausgebildete Zusatzluftkammer eines Druckluftkreises zweckmäßig unmittelbar über ein Befüllventil mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil mit der Umgebung verbindbar.

Alternativ dazu kann zumindest eine als Druckspeicher ausgebildete Zusatzluftkammer eines Druckluftkreises auch über mindestens ein Steuerventil mit derjenigen Zusatzluftkammer oder der Verbindungsleitung verbindbar sein, die über ein Befüllventil mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil mit der Umgebung verbindbar ist.

Die zuvor beschriebenen, zentral zwischen den Hauptluftkammern von mindestens zwei Luftfedern und/oder dezentral nahe der Hauptluftkammern der Luftfedern angeordneten Zusatzluftbehälter sind bevorzugt besonders Platz sparend als ohnehin vorhandene Höhlkörper ausgebildet oder innerhalb dieser Hohlkörper angeordnet.

Demzufolge ist vorgesehen, dass ein Hohlkörper der Achs- und/oder Radaufhängung als Zusatzluftkammer ausgebildet ist oder eine Zusatzluftkammer enthält. Ebenso kann ein Hohlkörper des Fahrzeugrahmens und/oder der Fahrzeugkarosserie als Zusatzluftkammer ausgebildet sein oder eine Zusatzluftkammer enthalten.

Um den Kostenaufwand und den Bauraumbedarf für mehrere Zusatzluftkammern zu reduzieren, ist zweckmäßig zumindest eine der Verbindungsleitungen als eine Zusatzluftkammer ausgebildet und steht über jeweils zwei endseitig angeordnete Steuerventile mit den benachbarten Bauteilen des betreffenden Druckluftkreises, wie einer Hauptluftkammer, einer Zusatzluftkammer oder einer weiteren Verbindungsleitung, in Verbindung.

Eine als Zusatzluftkammer ausgebildete und als solche genutzte Verbindungsleitung besteht mit Ausnahme von Anschlusselementen, wie Befestigungsfittings, bevorzugt aus einem elastischen Material, da hierdurch die Federsteifϊgkeit des betreffenden Zusatzvolumens einem größeren Zusatzvolumen einer starren Zusatzluftkammer entspricht.

Demzufolge ist eine als Zusatzluftkammer ausgebildete Verbindungsleitung bevorzugt weitgehend als ein gewebeverstärkter Gummischlauch ausgeführt.

Zur Reduzierung der Bauteilkosten und des Steuerungsaufwands der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung sind möglichst viele der Steuerventile bevorzugt als Magnetschaltventile und baugleich ausgebildet.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt beispielhaft und in schematischer Form

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit zwei Luftfedern einer Fahrzeugachse,

Fig. 2 eine zweite Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit zwei

Luftfedern einer Fahrzeugachse, Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit zwei Luftfedern einer Fahrzeugachse, Fig. 4 eine vierte Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit zwei

Luftfedern einer Fahrzeugachse, Fig. 5 eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit zwei Luftfedern einer Fahrzeugachse,

Fig. 6 eine sechste Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit zwei Luftfedern einer Fahrzeugachse,

Fig. 7 eine siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit vier Luftfedern von zwei Fahrzeugachsen, Fig. 8 eine achte Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit vier

Luftfedern von zwei Fahrzeugachsen, Fig. 9 eine neunte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit vier Luftfedern von zwei Fahrzeugachsen, und Fig. 10 eine zehnte Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung mit vier Luftfedern von zwei Fahrzeugachsen.

In einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.1 nach Fig.l ist den Fahrzeugrädern 2a, 2b einer Fahrzeugachse jeweils eine Luftfeder 3a, 3b mit jeweils einer Hauptluftkammer 4a, 4b zugeordnet, d.h. zwischen einem beweglichen Bauteil der betreffenden Radaufhängung, wie z.B. einem Querlenker, und einem Bauteil des Fahrzeugaufbaus, wie z.B. dem Fahrzeugchassis oder der Fahrzeugkarosserie, angeordnet. Die Haupt luftkammern 4a, 4b der beiden Luft federn 3 a, 3b stehen jeweils über ein erstes Steuerventil 5a, 5b mit einer Verbindungsleitung 6a, 6b und über diese sowie ein zweites Steuerventil 5 c, 5 d mit einer gemeinsamen, in etwa mittig zwischen den beiden Luftfedern 3a, 3b angeordneten Zusatzluftkammer 7a in Verbindung. Die beiden Verbindungsleitungen 6a, 6b stellen vorliegend selbst Zusatzluftkammern dar und sind daher bevorzugt elastisch ausgebildet, z.B. als gewebeverstärkte Gummischläuche ausgeführt. Die gemeinsame Zusatzluftkammer 7a ist als ein Druckspeicher ausgebildet und über ein Befüllventil 8 mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil 9 mit der Umgebung 10 verbindbar.

Die Druckluftquelle wird durch eine Kompressorpumpe 11 gebildet, die von einem Elektromotor 12 antreibbar ist, und mittels der bei geöffnetem Befüllventil 8 Druckluft aus der Umgebung 10 über einen Filter 13 in die Zusatzluftkammer 7a gefördert und somit der Druck in der Zusatzluftkammer 7a erhöht werden kann. Ebenso kann durch Öffnen des Ablassventils 9 Druckluft aus der Zusatzluftkammer 7a abgelassen und somit der Druck in der Zusatzluftkammer 7a reduziert werden.

Durch sequenzielles Öffnen der Steuerventile 5a, 5c, 5d; 5b, 5d, 5c können die Hauptluftkammern 4a; 4b der Luft federn 3 a; 3b jeweils stufenweise mit der nächstgelegenen Verbindungsleitung 6a; 6b, mit der gemeinsamen Zusatzluftkammer 7a, und mit der entfernten Verbindungsleitung 6b; 6a verbunden werden, wodurch das mit der betreffenden Hauptluftkammer 4a; 4b verbundene Gesamtluftvolumen jeweils erhöht und somit die Federsteifigkeit der betreffenden Luftfeder 3a; 3b jeweils verringert wird. Um eine einfache Steuerung der Federsteifϊgkeit der Luftfedern 3a, 3b in beide Richtungen zu ermöglichen, sind im unbetätigten Ruhezustand bevorzugt die äußeren Steuerventile 5 a, 5b geöffnet und die inneren Steuerventile 5c, 5d geschlossen. Bei einer Kurvenfahrt kann dann einer fliehkraftbedingten Seitenneigung des Fahrzeugaufbaus entgegengewirkt werden, indem die Federsteifϊgkeit der kurvenäußeren Luftfeder 3a; 3b durch Schließen des zugeordneten äußeren Steuerventils 5a; 5b erhöht und die Federsteifϊgkeit der kurveninneren Luftfeder 3b; 3a durch das Öffnen der zugeordneten inneren Steuerventils 5d; 5 c reduziert wird. Die an sich vorhandene Quersperre zwischen beiden Luftfedern 3 a, 3b kann bedarfsweise durch das Öffnen aller Steuerventile 5a, 5b, 5c, 5d aufgehoben werden, was z.B. innerhalb der Funktion einer Niveauregulierung zum Anheben oder Absenken des Fahrzeugaufbaus an der betreffenden Fahrzeugachse genutzt werden kann.

Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.2 nach Fig. 2 unterscheidet sich bei sonst identischem Aufbau von der ersten Variante nach Fig. 1 dadurch, dass anstelle einer Zusatzluftkammer 7a nunmehr drei gemeinsame Zusatzluftkammern 7a, 7b und 7c in serieller Anordnung und über jeweils ein Steuerventil 5e, 5f miteinander verbindbar in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luftfedern 3 a, 3b angeordnet sind. Hierdurch ergeben sich erweiterte Steuerungsmöglichkeiten, die es z.B. ohne die Aufhebung der Quersperre erlauben, dass die Hauptluftkammern 4a; 4b der beiden Luftfedern 3a; 3b gleichzeitig mit der jeweils nahe gelegenen äußeren Zusatzluftkammer 7b; 7c, oder die Hauptluftkammer 4a der einen Luftfeder 3a mit der nahe gelegenen äußeren Zusatzluftkammer 7b und der mittleren Zusatzluftkammer 7a sowie die Hauptluftkammer 4b der anderen Luftfeder 3b mit der nahe gelegenen äußeren Zusatzluftkammer 7c verbunden werden kann.

Die mittlere Zusatzluftkammer 7a ist unmittelbar über das Befüllventil 8 mit der Kompressorpumpe 11 und über das Ablassventil 9 mit der Umgebung 10 verbindbar, so dass der Druck in den Hauptluftkammern 4a, 4b der Luftfedern 3 a, 3b durch eine entsprechende Schaltung der Steuerventile 5a - 5 f bedarfsweise unabhängig voneinander auf unterschiedliche Werte oder gemeinsam auf einen einheitlichen Wert eingestellt werden kann.

In einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.3 nach Fig. 3 sind im Unterschied zu der Variante nach Fig. 1 anstelle einer einzigen

Zusatzluftkammer 7a nunmehr zwei Zusatzluftkammern 7a, 7d vorgesehen, die in paralleler Anordnung in etwa mittig zwischen den zwei Luftfedern 3 a, 3b angeordnet sind und über jeweils ein inneres Steuerventil 5c, 5g; 5d, 5h, eine gemeinsame Verbindungsleitung 6a; 6b und ein gemeinsames äußeres Steuerventil 5 a; 5b mit den Hauptluftkammern 4a; 4b der beiden Luftfedern 3 a; 3b in Verbindung stehen. Auch hierdurch ergeben sich erweiterte Steuerungsmöglichkeiten, die z.B. dazu genutzt werden können, die Haupt luftkammern 4a, 4b beider Luftfedern 3a, 3b gleichzeitig mit jeweils einer der beiden Zusatzluftkammern 7a, 7d oder die Hauptluftkammer 4a einer Luftfeder 3 a mit beiden Zusatzluftkammern 7a, 7d zu verbinden, ohne hierzu die Quersperre aufheben zu müssen. Zur bedarfsweisen Druckbefüllung und Druckabsenkung ist eine der beiden parallel angeordneten Zusatzluftkammern 7a, 7d unmittelbar über das Befüllventil 8 mit der Kompressorpumpe 11 und über das Ablassventil 9 mit der Umgebung 10 verbindbar.

In einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.4 nach Fig. 4 ist den beiden Luftfedern 3a und 3b einer Fahrzeugachse jeweils eine Zusatzluftkammer 7e, 7f räumlich nahe zugeordnet, d.h. jeweils nahe der betreffenden Luftfeder 3 a, 3b angeordnet und über ein Steuerventil 5i, 5j unmittelbar mit der Hauptluftkammer 4a, 4b der betreffenden Luftfeder 3 a, 3b verbindbar. Die beiden Zusatzluftkammern 7e, 7f sind über jeweils ein weiteres Steuerventil 5k, 51 und eine gemeinsame Verbindungsleitung 6c miteinander verbindbar und voneinander trennbar. Die beiden Zusatzluftkammern 7e, 7f sind bevorzugt als Druckspeicher und die gemeinsame Verbindungsleitung 6c als Zusatzluftkammer ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung können die Zusatzluftkammern 7e, 7f trotz der räumlichen nahen Zuordnung zu den Luftfedern 3a, 3b durch eine entsprechende Schaltung der Steuerventile bedarfsweise auch jeweils mit der Hauptluftkammer 4b, 4a der gegenüberliegenden Luftfeder 3b, 3a verbunden werden. Zur Ermöglichung einer Druckbefüllung und Druckabsenkung der Luft federn 3 a, 3b und der Zusatzluftkammern 7e, 7f ist die gemeinsame Verbindungsleitung 6c unmittelbar über ein Befüllventil 8 mit der Kompressorpumpe 11 und über das Ablassventil 9 mit der Umgebung 10 verbindbar.

In einer fünften Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.5 nach Fig.5 sind gegenüber der vierten Ausführungsform nach Fig. 4 anstelle jeweils einer federnahen Zusatzluftkammer 7e, 7f nunmehr jeweils zwei Zusatzluftkammern 7e, 7g; 7f; 7h in serieller Anordnung vorgesehen. Die beiden Zusatzluftkammern 7e, 7g; 7f, 7h sind jeweils über ein zusätzliches Steuerventil 5m; 5n miteinander verbindbar und voneinander trennbar. Die äußeren Zusatzluftkammern 7e; 7f sind jeweils über ein Steuerventil 5i, 5j unmittelbar mit der Hauptluftkammer 4a, 4b der benachbarten Luftfeder 3 a, 3b verbindbar. Die inneren Zusatzluftkammern 7g; 7h sind über jeweils ein weiteres Steuerventil 5k, 51 und eine gemeinsame Verbindungsleitung 6c miteinander verbindbar und voneinander trennbar. Die hierdurch erweiterten Steuerungsmöglichkeiten ergeben sich aus den

Kombinationsmöglichkeiten zur Zu- und Abschaltung der Zusatzluftkammern 7e, 7g, 7h, 7f und der gemeinsamen Verbindungsleitung 6c zu bzw. von den Hauptluftkammern 4a, 4b der Luftfedern 3 a, 3b.

Als Alternative zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist in Fig. 6 eine sechste Variante der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.6 abgebildet, bei der anstelle einer seriellen Anordnung jeweils zwei Zusatzluftkammern 7e, 7i; 7f, 7j jeweils in paralleler Anordnung nahe der Luftfedern 3 a, 3b angeordnet sind. Die Zusatzluftkammern 7e, 7i; 7f, 7j sind jeweils über ein äußeres Steuerventil 5i, 5o; 5j, 5p unmittelbar mit der Hauptluftkammer 4a; 4b der benachbarten Luftfeder 3 a; 3b und über ein inneres

Steuerventil 5k, 5q; 51, 5r mit der gemeinsamen Verbindungsleitung 6c und miteinander verbindbar. Hierdurch ergeben sich vielfältige Kombinationsmöglichkeiten zur Zu- und Abschaltung der Zusatzluftkammern 7e, 7i, 7f, 7j zu bzw. von den Hauptluftkammern 4a, 4b der Luft federn 3 a, 3b und entsprechend erweiterte Steuerungsmöglichkeiten. In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Federungseinrichtung 1.7, 1.8, 1.9 und 1.10 nach Fig. 7 bis Fig. 10 ist beispielhaft veranschaulicht, wie zwei oder drei Druckluftkreise, die jeweils durch die Verbindbarkeit der Hauptluftkammern 4a, 4b, 4c, 4d von jeweils mindestens zwei Luftfedern 3a, 3b, 3c, 3d mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer gebildet sind, zweckmäßig miteinander gekoppelt sein können.

In einem siebten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 besteht ein erster Druckluftkreis entsprechend der Anordnung nach Fig. 1 aus den Hauptluftkammern 4a, 4b der Luftfedern 3a, 3b einer zwei Fahrzeugräder 2a, 2b aufweisenden ersten Fahrzeugachse, wie z.B. der Vorderachse eines Kraftfahrzeugs, einer gemeinsamen Zusatzluftkammer 7a, und zwei Verbindungsleitungen 6a; 6b mit jeweils zwei endseitig angeordneten Steuerventilen 5a, 5c; 5b, 5d, wobei die gemeinsame Zusatzluftkammer 7a über ein Befüllventil 8 mit der Kompressorpumpe 11 und über ein Ablassventil 9 mit der Umgebung 10 verbindbar ist. Ein zweiter Druckluftkreis weist den prinzipiell gleichen Aufbau auf und wird aus den Hauptluftkammern 4c, 4d der Luftfedern 3 c, 3 c einer zwei Fahrzeugräder 2c, 2d aufweisenden zweiten Fahrzeugachse, wie z.B. der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs, einer gemeinsamen Zusatzluftkammer 7a', und zwei Verbindungsleitungen 6a'; 6b' mit jeweils zwei endseitig angeordneten Steuerventilen 5a', 5c'; 5b', 5d' gebildet.

Zur Druckbefüllung und Druckabsenkung der Hauptluftkammern 4c, 4d und der Zusatzluftkammer 7a' des zweiten Druckluftkreises ist eine bedarfsweise ebenfalls als Zusatzluftkammer nutzbare Verbindungsleitung 14 vorgesehen, die zwischen den Zusatzluftkammern 7a, 7a' der beiden Druckluftkreise angeordnet und über jeweils ein endseitiges Steuerventil 15 a, 15b mit diesen verbindbar bzw. von diesen trennbar ist. Durch eine bedarfsweise Verbindung der Zusatzluftkammer beiden 7a; 7a' mit der Verbindungsleitung 14 sowie gegebenenfalls der Zusatzluftkammer 7a'; 7a und zumindest einer Verbindungsleitung 6a', 6b; 6a, 6b der anderen Fahrzeugachse ergeben sich zudem erweiterte Steuerungsmöglichkeiten zur individuellen Verstellung der Federsteifigkeit der Luftfedern 3a - 3d der beiden Fahrzeugachsen. Des weiteren können beispielsweise die Hauptluftkammern (z.B. 4a, 4c) der Luftfedern (z.B. 3a, 3c) einer Fahrzeugseite bei geschlossenen Steuerventilen (hier beispielhaft 5d, 5d' oder 5b, 5b') der Verbindungsleitungen (hier 6b, 6b') der gegenüberliegenden Fahrzeugseite durch das Öffnen der entsprechenden Steuerventile (hier beispielhaft 5a, 5a', 5c, 5c', 15a, 15b) bedarfsweise über die Verbindungsleitungen (hier 6a, 6a') und die beiden Zusatzluftkammern 7a, 7a' miteinander verbunden werden. Ebenso kann durch eine entsprechende Betätigung der Steuerventile (z.B. Steuerventile 5b, 5a' oder 5d, 5c' geschlossen und Steuerventile 5a, 5c und 5b', 5d' geöffnet) bedarfsweise eine Verbindung der Hauptluftkammern (hier 4a, 4d) der zwei diagonal gegenüberliegenden Fahrzeugrädern (hier 2a, 2d) zugeordneten Luftfedern (hier 3a, 3d) hergestellt werden.

In einem achten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 entspricht der erste Druckluftkreis mit den Haupt luftkammern 4a, 4b der Luftfedern 3 a, 3b einer zwei Fahrzeugräder 2a, 2b aufweisenden ersten Fahrzeugachse, einer gemeinsamen Zusatzluftkammer 7a, und zwei Verbindungsleitungen 6a; 6b mit jeweils zwei endseitig angeordneten Steuerventilen 5a, 5c; 5b, 5d demjenigen der ersten Ausführungsform nach Fig. 1 bzw. des siebten Ausführungsbeispiels nach Fig. 7. Zwei weitere Druckluftkreise werden jeweils durch die Hauptluftkammer 4a; 4b einer der Luftfedern 3 a, 3b der ersten Fahrzeugachse, durch die Hauptluftkammer 4c; 4d einer auf derselben Fahrzeugseite angeordneten Luftfeder 3c; 3d einer zweiten Fahrzeugachse, durch eine Zusatzluftkammer 16; 16' mit einem federseitigen Steuerventil 17a, 17a', und durch eine Verbindungsleitung 18; 18' mit zwei endseitigen Steuerventilen 17b, 17c; 17b', 17c' gebildet. Die Zusatzluftkammern 16, 16' sind als Druckspeicher ausgebildet, und die Verbindungsleitungen sind zusätzlich als Zusatzluftkammern nutzbar.

Zur bedarfsweisen Druckbefüllung und Druckabsenkung der Hauptluftkammern 4c, 4d der Luftfedern 3c, 3d der zweiten Fahrzeugachse und der Zusatzluftkammern 16, 16' des zweiten und dritten Druckluftkreises sowie zu deren bedarfsweisen Verbindung ist eine verzweigte Verbindungsleitung 19 vorgesehen, die zwischen den Zusatzluftkammern 7a, 16, 16' der drei Druckluftkreise angeordnet ist und über jeweils ein endseitiges Steuerventil 20a, 20b, 20c mit diesen verbindbar bzw. von diesen trennbar ist. Durch die Kopplungs- und Schaltmöglichkeiten der drei Druckluftkreise ergeben sich erweiterte Steuerungsmöglichkeiten, wie z.B. die gemeinsame Erhöhung oder Verringerung der Federsteifϊgkeit der Luftfedern 3a, 3c; 3b, 3d einer Fahrzeugseite durch die Abschaltung oder Zuschaltung von Zusatzluftkammern 7a, 16, 16' oder der als Zusatzluftkammern nutzbaren Verbindungsleitungen 6a, 6b, 18, 18' oder die einseitige Anhebung oder Absenkung des Fahrzeugaufbaus durch eine Druckerhöhung oder Druckabsenkung in den betreffenden Hauptluftkammern 4a, 4c; 4b, 4d.

Ein neuntes Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass die zwei weiteren Druckluftkreise jeweils diagonal zwischen den Fahrzeugrädern 2a, 2b, 2c, 2d von zwei Fahrzeugachsen eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind und jeweils durch die Haupt luftkammer 4a; 4b einer der Luft federn 3 a; 3b der ersten Fahrzeugachse, durch die Haupt luftkammer 4d; 4c einer auf der gegenüberliegenden Fahrzeugseite angeordneten Luftfeder 3d; 3 c der zweiten

Fahrzeugachse, durch eine in etwa mittig angeordnete gemeinsame Zusatzluftkammer 21, und durch jeweils zwei beidseitig der Zusatzluftkammer 21 angeordnete Verbindungsleitungen 22a, 22b; 22a', 22b' mit jeweils zwei endseitigen Steuerventilen 23a, 23b, 23c, 23d; 23a', 23b', 23c', 23d' gebildet sind. Die gemeinsame Zusatzluftkammer 21 ist als Druckspeicher und die Verbindungsleitungen 22a, 22b, 22a' 22b' als zusätzliche Zusatzluftkammern ausgebildet.

Zur Druckbefüllung und Druckabsenkung der Hauptluftkammern 4c, 4d der Luftfedern 3c, 3d der zweiten Fahrzeugachse und der gemeinsamen Zusatzluftkammer 21 des zweiten und dritten Druckluftkreises ist zwischen der Zusatzluftkammer 7a des ersten

Druckluftkreises und der gemeinsamen Zusatzluftkammer 21 eine Verbindungsleitung 24 angeordnet, die durch zwei endseitige Steuerventile 25a, 25b mit diesen verbindbar bzw. gegenüber diesen absperrbar ist. Wesentlicher Vorteil dieses Ausführungsbeispiel ist die wahlweise mögliche Kopplung und gemeinsame Druckbefüllung oder Druckabsenkung der Hauptluftkammern 4a, 4b, 4c, 4d der Luftfedern 3a, 3b; 3c, 3d einer Fahrzeugachse, der Luftfedern 3a, 3c; 3b, 3d einer Fahrzeugseite und der einander diagonal gegenüberliegenden Luftfedern 3a, 3d; 3b, 3c.

Um gewisse Schaltungskombinationen zu ermöglichen, die aufgrund der gemeinsamen Zusatzluftkammer 21 in der Federungseinrichtung des neunten Ausführungsbeispiels ausgeschlossen sind, weisen die diagonalen Druckluftkreise in dem zehnten Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 bei sonst gleichem Aufbau jeweils eine eigene Zusatzluftkammer 21a, 21b auf. Hierdurch können z.B. die Hauptluftkammern 3a, 3d; 3b, 3c der zueinander diagonal gegenüberliegenden Luftfedern 3a, 3d; 3b, 3c gleichzeitig unabhängig voneinander, z.B. auch mit unterschiedlichen Druckniveaus miteinander verbunden werden. Zur bedarfsweisen Kopplung und Druckbefüllung bzw. Druckabsenkung der beiden diagonalen Druckluftkreise sind die beiden Zusatzluftkammern 21a, 21b über eine verzweigte Verbindungsleitung 26 und drei endseitige Steuerventile 27a, 27b, 27c wahlweise miteinander und separat oder gemeinsam mit der Zusatzluftkammer 7a des ersten Druckluftkreises verbindbar.

Bezugszeichenliste

1.1 Federungseinrichtung

1.2 Federungseinrichtung 1.3 Federungseinrichtung

1.4 Federungseinrichtung

1.5 Federungseinrichtung

1.6 Federungseinrichtung

1.7 Federungseinrichtung 1.8 Federungseinrichtung

1.9 Federungseinrichtung

1.10 Federungseinrichtung 2a - 2d Fahrzeugrad

3a - 3d Luftfeder 4a - 4d Hauptluftkammer

5a - 5r Steuerventil

5a' - 5d' Steuerventil

6a - 6c Verbindungsleitung

6a' - 6b' Verbindungsleitung 7a - 7j Zusatzluftkammer

7a' Zusatzluftkammer

8 Befüllventil

9 Ablassventil

10 Umgebung 11 Kompressorpumpe

12 Elektromotor

13 Filter

14 Verbindungsleitung

15 a, 15b Steuerventil 16, 16' Zusatzluftkammer

17a - 17c Steuerventil 17a' - 17c' Steuerventil 18, 18' Verbindungsleitung

19 Verbindungsleitung 20a - 20c Steuerventil 21 Zusatzluftkammer

21a, 21b Zusatzluftkammer

22a, 22b Verbindungsleitung

22a', 22b' Verbindungsleitung

23 a - 23 d Steuerventil 23a' - 23d' Steuerventil

24 Verbindungsleitung

25 a, 25b Steuerventil

26 Verbindungsleitung 27a - 27c Steuerventil

Claims

Patentansprüche

1. Federungseinrichtung eines Radfahrzeugs, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, mit mehreren Luftfedern (3a, 3b), die jeweils an einer Radaufhängung eines zugeordneten

Fahrzeugrades (2a, 2b) angeordnet sind und jeweils eine Hauptluftkammer (4a, 4b) sowie mindestens eine über ein zugeordnetes Steuerventil mit der Hauptluftkammer (4a, 4b) verbindbare und von dieser trennbare Zusatzluftkammer (7a) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt luftkammern (4a, 4b) von mindestens zwei Luftfedern (3 a, 3b) über jeweils mindestens ein zugeordnetes Steuerventil (5a, 5c; 5b, 5d) mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer (7a) verbindbar und von dieser trennbar sind.

2. Federungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der betreffenden Luftfedern (3 a, 3b) auf zueinander gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnet und den Fahrzeugrädern (2a, 2b) einer gemeinsamen Fahrzeugachse zugeordnet sind.

3. Federungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der betreffenden Luftfedern (3a, 3c) auf einer gemeinsamen Fahrzeugseite angeordnet und den Fahrzeugrädern (2a, 2c) unterschiedlicher Fahrzeugachsen zugeordnet sind.

4. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der betreffenden Luftfedern (3 a, 3d) auf einander gegenüberliegenden Fahrzeugseiten angeordnet und den Fahrzeugrädern (2a, 2d) unterschiedlicher Fahrzeugachsen zugeordnet sind.

5. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine gemeinsame Zusatzluftkammer (7a) in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luftfedern (3a, 3b) angeordnet ist und zumindest über jeweils eine Verbindungsleitung (6a, 6b) und ein Steuerventil (5a, 5c; 5b, 5d) mit den Hauptluftkammern (4a, 4b) der betreffenden Luft federn (3 a, 3b) in Verbindung steht.

6. Federungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gemeinsame Zusatzluftkammern (7a, 7b, 7c) in serieller Anordnung und über jeweils ein Steuerventil (5e, 5f) miteinander verbindbar in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luftfedern (3a, 3b) angeordnet sind, und dass die äußeren Zusatzluftkammern (7b, 7c) zumindest über jeweils eine Verbindungsleitung (6a, 6b) und ein Steuerventil (5a, 5c; 5b, 5d) mit den Haupt luftkammern (4a, 4b) der betreffenden Luft federn (3 a, 3b) in Verbindung stehen.

7. Federungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im unbetätigten Ruhezustand mindestens das der zugeordneten Luftfeder (3a, 3b) jeweils nächstgelegene äußere Steuerventil (5a, 5b) geöffnet und zumindest das dem äußeren Steuerventil (5a, 5b) nachgeordnete Steuerventil (5c, 5d) geschlossen ist.

8. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere gemeinsame Zusatzluftkammern (7a, 7d) in paralleler Anordnung in etwa mittig zwischen den zwei betreffenden Luft federn (3 a, 3b) angeordnet sind und zumindest über jeweils ein Steuerventil (5c, 5d; 5g, 5h) und eine gemeinsame Verbindungsleitung (6a, 6b) mit den Haupt luftkammern (4a, 4b) der betreffenden Luft federn (3 a, 3b) in Verbindung stehen.

9. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der gemeinsamen Zusatzluftkammern (7a) über ein Befüllventil (8) mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil (9) mit der Umgebung (10) verbindbar ist.

10. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nahe der beiden Luftfedern (7a, 7b) jeweils mindestens eine Zusatzluftkammer (7e, 7f) angeordnet und über ein Steuerventil (5i, 5j) unmittelbar mit der Hauptluftkammer (4a, 4b) der betreffenden Luftfeder (3a, 3b) verbindbar ist, und dass die beiden Zusatzluftkammern (7e, 7f) zumindest über eine gemeinsame Verbindungsleitung (6c) und ein Steuerventil (5k, 51) miteinander verbindbar und voneinander trennbar sind.

11. Federungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass nahe der beiden Luft federn (7a, 7b) jeweils mehrere Zusatzluftkammern (7e, 7g; 7f, 7h) in serieller Anordnung und über jeweils ein Steuerventil (5m, 5n) miteinander verbindbar angeordnet sind, dass die beiden äußeren Zusatzluftkammern (7e, 7f) jeweils über ein Steuerventil (5i, 5j) unmittelbar mit der Hauptluftkammer (4a, 4b) der betreffenden Luftfeder (3a, 3b) verbindbar sind, und dass die beiden inneren Zusatzluftkammern (7g, 7h) zumindest über eine gemeinsame Verbindungsleitung (6c) und ein Steuerventil (5k, 51) miteinander verbindbar sind.

12. Federungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im unbetätigten Ruhezustand zumindest das der zugeordneten Luftfeder (3a, 3b) jeweils nächstgelegene äußere Steuerventil (5i, 5j) geöffnet und das der gemeinsamen Verbindungsleitung (6c) zugeordnete Steuerventil (5k, 51) geschlossen ist.

13. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nahe der beiden Luft federn (3 a, 3b) jeweils mehrere Zusatzluftkammern (7e, 7i; 7f, 7j) in paralleler Anordnung angeordnet und über jeweils ein Steuerventil (5i, 5o; 5j, 5p) unmittelbar mit der Hauptluftkammer (4a, 4b) der betreffenden Luftfeder (3a, 3b) verbindbar sind, und dass die Zusatzluftkammern (7e, 7i; 7f, 7j) der beiden Luftfedern (3a, 3b) über jeweils ein Steuerventil (5k, 5q; 51, 5r) und zumindest eine gemeinsame Verbindungsleitung (6c) miteinander in Verbindung stehen.

14. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame Verbindungsleitung (6c) über ein Befüllventil (8) mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil (9) mit der Umgebung (10) verbindbar ist.

15. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, jeweils durch die Verbindbarkeit der Hauptluftkammern (4a - 4d) von mindestens zwei Luft federn (3a - 3d) mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer (7a, 7a') gebildete Druckluftkreise zumindest mittels eines zwischen zwei Bauteilen (Hauptluftkammer, Zusatzluftkammer (7a, 7a'), Verbindungsleitung) der beiden Druckluftkreise angeordneten Steuerventils (15a, 15b) miteinander koppelbar sind.

16. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, jeweils durch die Verbindbarkeit der Hauptluftkammern (4a - 4d) von mindestens zwei Luft federn (3a - 3d) mit mindestens einer gemeinsamen Zusatzluftkammer (7a, 21) gebildete Druckluftkreise durch die Verwendung zumindest eines gemeinsamen Bauteils (Hauptluftkammer, Zusatzluftkammer (21), Verbindungsleitung) miteinander gekoppelt sind.

17. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Zusatzluftkammern (7a - 7j, 7a') eines Druckluftkreises als ein Druckspeicher ausgebildet ist.

18. Federungseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine als Druckspeicher ausgebildete Zusatzluftkammer (7a) unmittelbar über ein Befüllventil (8) mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil (9) mit der Umgebung (10) verbindbar ist.

19. Federungseinrichtung nach Anspruch 17 und 9 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine als Druckspeicher ausgebildete Zusatzluftkammer (7a') über mindestens ein Steuerventil (15a, 15b) mit derjenigen Zusatzluftkammer (7a) oder der Verbindungsleitung verbindbar ist, die über ein Befüllventil (8) mit einer Druckluftquelle und über ein Ablassventil (9) mit der Umgebung (10) verbindbar ist.

20. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlkörper der Achs- und/oder Radaufhängung als Zusatzluftkammer (7a - 7j, 7a') ausgebildet ist oder eine Zusatzluftkammer (7a - 7j, 7a') enthält.

21. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlkörper des Fahrzeugrahmens und/oder der Fahrzeugkarosserie als Zusatzluftkammer (7a - 7j, 7a') ausgebildet ist oder eine Zusatzluftkammer (7a - 7j, 7a') enthält.

22. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Verbindungsleitungen (6a, 6b) als eine Zusatzluftkammer ausgebildet ist und über jeweils zwei endseitig angeordnete Steuerventile (5a, 5c; 5b, 5d) mit den benachbarten Bauteilen (Hauptluftkammer, Zusatzluftkammer, Verbindungsleitung) des betreffenden Druckluftkreises in Verbindung steht.

23. Federungseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine als Zusatzluftkammer ausgebildete Verbindungsleitung (6a, 6b) weitgehend aus einem elastischen Material besteht.

24. Federungseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine als Zusatzluftkammer ausgebildete Verbindungsleitung (6a, 6b) weitgehend als gewebeverstärkter Gummischlauch ausgeführt ist.

25. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Steuerventile (5 a - 5r) als ein Magnetschaltventil ausgebildet ist.

26. Federungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Steuerventile (5 a - 5r) baugleich ausgebildet sind.