DE1123573B - Federluft-Ausgleichsventil fuer Luft- oder Gasfedern von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

F 25017 II/63 c

ANMELDETAG: 11. F E B RU AR 1958

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 8. FEBRUAR 1962

Die Erfindung bezieht sich auf ein Federluft-Ausgleichsventil für Luft- oder Gasfedern von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, das die Zu- und Abführung von Druckluft an den Luftfedern sowohl selbsttätig als auch über einen oder mehrere getrennte Schalter willkürlich regelt.

Es ist bereits ein Federluft-Ausgleichsventil mit einer Einlaßventilplatte und mit einem Ventilplatten-Betätigungkolben bei Fahrzeug-Luftfederungen bekannt. Erfindungsgemäß wird nun ein Federluft-Ausgleichsventil vorgeschlagen, das sowohl eine selbsttätige als auch wahlweise von Hand einstellbare Festlegung des Abstandes zwischen Fahrzeugrahmen und den Rädern bzw. den Achsen unabhängig von der Belastung des Fahrzeuges ermöglicht.

Die Erfindung besteht bei Federluft-Ausgleichsventilen der eingangs geschilderten Art darin, daß beide Verstellungen an der Einlaß-Ventilplatte des Federluft-Ausgleichsventils mit Ventilplatten-Betätigungskolben über einen Betätigungsschaft erfolgen, der mittels eines im Gehäuseansatz des Federluft-Ausgleichsventils angeordneten Exzenters auf- bzw. abwärts verstellbar und in an sich bekannter Weise über die auf die Abstandsänderungen zwischen Rahmen und Radträger ansprechenden Hebel drehbar ist.

Die Ausgleichseinrichtung arbeitet derart, daß sie bei relativer Abstandsänderung zwischen Rahmen und Achsen selbsttätig Luft zu den Luftfedern oder von diesen abzuführen gestattet, um eine vorbestimmte Bodenhöhe einzuhalten. Die Erfindung lehrt damit sowohl die Benutzung einer Hilfskrafteinrichtung als auch einer¹ handbetätigten Steuerung, um diese Einstellung zu erreichen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden Hilfsmittel geschaffen, um selbsttätig die Normal- bzw. Neutralstellung des Fahrzeugrahmens in bezug auf die Fahrzeugachsen als Folge des Öffnens und Schließens von Fahrzeugtüren zu verändern. Die Änderung kann außer von den Fahrzeugtüren auch durch andere Steuerelemente erfolgen.

Abb. 1 ist eine schematische Darstellung einer Luftfederung nach der vorliegenden Erfindung.

Abb. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines der Ausgleichsventile.

Abb. 3 ist eine der Abb. 2 ähnliche Darstellung, jedoch im Schnitt unter Weglassung von Einzelteilen. Abb. 4 ist einer der Abb. 3 ähnliche Darstellung, jedoch eine andere Betriebsstellung.

Abb. 5 ist eine Schnittdarstellung im wesentlichen nach Linie 5-5 der Abb. 3.

Abb. 6 ist eine der Abb. 3 ähnliche Darstellung, zeigt jedoch ein anderes Ausführungsbeispiel.

Federluft-Ausgleichsventil für Luftoder Gasfedern von Fahrzeugen,
insbesondere Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft,
Köln, Henry-Ford-Straße

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 18. Februar 1957 (Nr. 640 883)

William E. Wisniewski, Detroit, Mich. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Abb. 7 ist eine der Abb. 1 ähnliche schematische Darstellung, jedoch von einem anderen Ausführungsbeispiel.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, besonders auf Abb. 1, wird ein Luftkompressor 11 dargestellt, der einen Luftdruckbehälter 12 auflädt. Dieser leitet seinerseits Druckluft über Kanal 13 zu einem Paar von vorderen Augleichsventilen 14 und einem Paar von hinteren Ausgleichsventilen 16. Vordere Ausgleichsventile 14 sind mit vorderen Luftfedern 17 verbunden, welche in bekannter Weise zwischen Fahrzeugrahmen und unteren vorderen Aufhängungsgliedern (nicht dargestellt) befestigt sind. Jedes vordere Ausgleichsventil 14 wird mittels Hebel 18 und 19 an einen an sich bekannten Aufhängungsarm (Lenker) 21 angelenkt, so daß das Ausgleichsventil durch alle relativen Änderungen zwischen Fahrzeugrahmen und Rädern beeinflußt wird. Die hinteren Ausgleichsventile stehen mit den hinteren Luftfedern 22 in Verbindung, welche zwischen Fahrzeugrahmen und hinteren Aufhängegliedern (nicht dargestellt) befestigt sind. Die hinteren Ausgleichsventile 16 sind mit Hilfe von Hebeln 23 und 24 an das Hinterachsgehäuse 26 angelenkt und werden von relativen Änderungen zwischen Fahrzeugrahmen und den hinteren Fahrbahnrädern beeinflußt.

Abb. 2 bis 5 zeigen, daß jedes der Ausgleichsventile — die eine gleiche Konstruktion aufweisen — ein Ventilgehäuse 27 enthält, welches mit einem Einlaß 28 versehen ist. Dieser Einlaß ist mit dem zum Druckbehälter führenden Zuführungskanal "13 verbunden. Das Gehäuse hat ferner einen Auslaß 29 zur

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Außenluft und einen zu den Luftfedern führenden Durchgang 31.

Mit Hilfe einer Ventilfeder 33 wird eine Ventilscheibe 32 auf ihren Sitz gedrückt. In dem Gehäuse 27 ist ein hin- und herbeweglicher Ventilkolben 34 unmittelbar unter der Ventilscheibe 32 untergebracht. Es ist ersichtlich, daß beim Aufwärtshub des Ventilkolbens 34 die Ventilscheibe 32 von ihrem Sitz abgehoben wird und so einen Luftausgleich vom Kom-

sind jedoch Zustände vorhanden, welche eine Änderung der Bodenfreiheit wünschenswert erscheinen lassen. Zum Beispiel kann die Erhöhung der Bodenfreiheit dann von Vorteil sein, wenn das Fahrzeug über rauhe oder zerklüftete Wege fährt. Ferner ist es ebenfalls zweckmäßig, den Fahrzeugrahmen für kurze Zeit anzuheben, um den Ein- und Ausstieg von Fahrgästen zu erleichtern oder um Bewegungsfreiheit für die Tür beim Parken neben dem hohen Bordstein zu schafvergrößern, um eine größere Griffigkeit zwischen Rädern· und Fahrbahn hervorzurufen, z. B. wenn Teile des Fahrzeugrahmens oder des Fahrzeugbodens

in einem kompakten Zylinder 44, der eine Verlängerung am zylindrischen Ansatz 37 des Ventilgehäuses 27 bildet. Ein Kolben 46 in diesem Zylinder wird

zur Aufnahme des Endes der Pleuelstange versehen ist. Eine Rückstellfeder 49 drückt den Kolben in der Normallage gegen eine Schulter, die durch ein End-

pressor über Einlaß 28 und Ventilscheibe 32 zur io fen. In einigen Fällen ist es wünschenswert, den AbÖffnung 31 schafft, wodurch der Luftfeder Druckluft stand zwischen Fahrzeugrahmen und den Rädern zu zufließt. Beim Abwärtshub des Ventilkolbens 34 gewinnt sein oberes Ende Abstand von der Ventilscheibe 32 und schafft eine Verbindung zwischen der

Öffnung 31 der Luftfeder und der axialen Bohrung 36 15 sich jeweils gegen ein Hindernis abstützen, wie z. B. durch den Ventilkolben, wodurch die Luftfeder mit gegen eine Parkplatz-Begrenzungsschwelle oder eine dem zur Außenluft führenden Auslaß 29 verbunden gratartige Erhöhung auf einer schlechten Straße, wird und die Luft aus der Feder entweicht. Um eine derartige Veränderung einer Neutralstel-

Das Ventilgehäuse 27 ist mit einem zylindrischen, lung zu bewirken, sind Hilfsmittel vorgesehen, um mit dem Gehäuse einheitlichen Vorsprung 37 ver- 20 den Exzenter 38 zu verdrehen. In dem Ausführungssehen, welcher einen nockenartigen Exzenter 38 auf- beispiel der Abb. 2 bis 5 besteht dieses Hilfsmittel· nimmt. Exzenter 38 ist im Vorsprung 37 verdrehbar.
Ferner ist der Exzenter 38 mit einer Bohrung 39 versehen, welche gegen die Exzenterachse versetzt verläuft und einen Betätigungsschaft 41 aufnimmt. Der as über eine Pleuelstange 47 an dem Exzenter 38 be-Betätigungsschaft 41 ist mit einem Arm 18 verbunden festigt, wobei der Exzenter mit einer Ausnehmung 48 (entsprechend Arm 23 für das hintere Ausgleichsventil). Das entgegengesetzte Ende des Schaftes 41
ist mit einem abgesetzten Kurbelstift 42 versehen,

welcher in eine ringförmige Nut 43 am unteren Ende 30 stück 51 gebildet ist, um den Exzenter 38 in der vordes Ventilkolbens 34 eingreift. bestimmten Neutralstellung zu halten.

Es ist ersichtlich, daß bei Verdrehung des Schaftes Falls nun eine Vergrößerung der Fahrzeughöhe

41, welche in Abhängigkeit des Abstandes zwischen erwünscht ist, wird ein in Abb. 1 dargestellter elektri-Fahrzeugrahmen und den benachbarten Rädern er- scher Handschalter 52 geschlossen und ein Solenoidfolgt, der Ventilkolben 34 auf- oder abwärts gehoben 35 ventil 53 unter Strom gesetzt, wodurch Luft vom wird. Zum Beispiel wird bei einer Vergrößerung der Druckbehälter 12 den Kanälen 54 zufließt, die zu den Fahrzeuglast, was beim Einstieg einer oder mehrerer Endstücken 51 der Ausgleichsventile führen. Somit Personen erfolgen kann, der Fahrzeugrahmen herab- werden die Kolben 46 des Ausgleichsventils durch gedrückt und das Ausgleichsventil hierbei mitgenom- einen Druck beaufschlagt und verschieben die Exmen, wodurch eine Drehung des Schaftes 41 im Ex- 40 zenter 38 in die in Abb. 4 gezeigte Stellung. Eine Bezenter 38 im Uhrzeigersinn bewirkt wird. Der abge- wegung der Kolben bis zum Anschlag wird durch die setzte Kurbelstift 42 hebt nun den Ventilkolben 34
zwecks Öffnung der Ventilscheibe 32 nach oben und
gestattet somit die Zuführung der Druckluft vom

Druckbehälter zur Luftfeder. Diese zusätzliche Druck- 45 41 und entsprechend der Kurbelstift 42 aufwärts in luft dehnt die Luftfeder aus und hebt den Fahrzeug- ihre ursprüngliche Lage geführt werden. Dieser Aufrahmen bis zur ursprünglichen Normal- bzw. Neutral- wärtshub des Ventilkolbens 34 öffnet die Ventilscheibe lage, so daß die anfängliche Bodenfreiheit erhalten 32, um zur Erhöhung des Fahrzeuges Luft den Luftbleibt. In ähnlicher Weise wird bei einer Erhöhung federn zuzuführen. Beim Anstieg des Fahrzeuges wird der Lage des Fahrzeugrahmens, welche durch den 5° der Schaft 41 im Gegenuhrzeigersinn verdreht, um Ausstieg einer oder mehrerer Personen vom Fahrzeug zustande kommt, das Ausgleichsventil angehoben
und eine Drehung des Schaftes 41 entgegen dem Uhrzeigersinn bewirkt, wobei Ventilkolben 34 über den
Kurbelstift 42 nach unten mitgenommen wird. Somit 55 Bodenfreiheit ist die Öffnung 31 der Luftfeder mit dem Auslaß 29 Falls die Rückkehr des Fahrzeuges in die ursprüngverbunden, und Luft wird von der Luftfeder nach liehe Neutrallage gewünscht ist, braucht nur der außen abgeführt und das Fahrzeug abgesenkt. Der Schalter 52 geöffnet zu werden, wobei Solenoidventil 53 Ausstoß der Luft findet so lange statt, bis das Fahr- keinen Strom mehr erhält und die Luft über Luftzeug seine vorbestimmte Normal- oder Neutrallage 60 kanäle 54 zwecks Druckminderung des Steuerkolbens eingenommen hat. Dann wird die Verbindung zwi- 46 abgeführt wird. Somit kann der Exzenter 38 mittels

Rückstellfeder 49 verhindert. Da die Bohrung 39 im Exzenter 38 bezüglich der Exzenterachse versetzt geführt ist, ist es ersichtlich, daß der Betätigungsschaft

den Kurbelarm oder -stift 42 innerhalb des Ausgleichsventils in seine ursprüngliche Höhenstellung zu bringen, wodurch das Ventil 32 geschlossen wird. Damit ist die neue neutrale Fahrzeuglage hergestellt, die die um ein vorbestimmtes Maß erhöht.

sehen Luftfeder und dem Auslaß abgeschlossen. Es ist ersichtlich, daß das Ausgleichsventil selbsttätig die vorbestimmte Neutrallage des Fahrzeuges in Abhängigkeit der Räder wiederherzustellen gestattet.

Wenn auch die vorbestimmte Neutrallage zur Aufrechterhaltung der richtigen Bodenfreiheit des Fahrzeuges im Laufe des Fahrbetriebes angestrebt wird,

Rückstellfedern 49 in die in Abb. 3 dargestellte Stellung zurückgeführt werden. Diese Bewegung bewirkt, daß der Kurbelstift 42 und der Ventilkolben 34 abwärts gehen und die Luftfedern mit der zur Außenluft führenden Öffnung verbunden werden. Die Abführung der Luft aus den Luftfedern hält so lange an, bis die ursprüngliche Neutrallage erreicht ist.

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Abb. 6 stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, bei dem ein nockenartiger Exzenter 56 mit einem Stift 57 versehen ist, der durch einen Schlitz 58 in das Ventilgehäuse eingeführt ist. Der Stift 57 ist an einem Steuerseil 59 befestigt, das in einer Hülse 61 verschiebbar ist. Das Seil 59 kann in passender Weise an dem Armaturenbrett angeordnet und durch einen am Armaturenbrett befestigten Knopf betätigt werden (nicht dargestellt). Der Exzenter 56 kann in jede gewünschte Stellung verdreht werden, um die Höhe des Betätigungsschaftes 62 und seines Kurbelstiftes 63 zu verändern. Eine Verdrehung des Exzenters im ganzen Schwenkintervall ist durch den Schlitz 58 gegeben und versetzt die Neutralstellung des Ausgleichventils in eine vorbestimmte maximale Höhe. Es ist jedoch ebensogut ersichtlich* daß der Exzenter stufenlos in jede Stellung gebracht werden kann, so daß die Fahrzeughöhe in gewünschter Weise zwischen den gegebenen Begrenzungen verstellbar ist. Somit ist es möglich, diejenige Stellung auszuwählen, die am besten den jeweiligen Fahrbedingungen entspricht.

Abb. 7 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Ausgleichsystems dar, in dem ein zweiter Schalter 66 parallel zu dem Handschalter 52 vorhanden ist. Der Schalter 66 kann durch eine Fahrzeugtür in Tätigkeit gesetzt werden, so daß er beim öffnen der Tür geschlossen wird. Sofern dieses Steuersystem in Verbindung mit einem über Hilfsmittel betätigten Exzenter erfolgt, wie in den Abb. 2 bis 5 dargestellt, ist es ersichtlich, daß beim öffnen der Tür der Hilfskolben 46 zwecks Verdrehung des Exzenters in Tätigkeit gesetzt und selbsttätig den Fahrzeugrahmen um ein vorbestimmtes Maß anhebt. Das ist wünschenswert, um ein Spiel für die Fahrzeugtür mit Rücksicht auf den Bordstein zu erhalten, und es dient ebenfalls dazu, den Ein- und Ausstieg ,der Fahrgäste hierbei zu erleichtern, da es leichter ist, in ein oder aus einem Fahrzeug zu steigen, wenn seine Höhe geringfügig vergrößert wird. Wenn ferner alle Türen geschlossen sind, senkt sich das Fahrzeug selbsttätig in die ursprüngliche vorbestimmte Lage.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Federluft-Ausgleichsventil für Luft- oder Gasfedern von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, das die Zu- und Abführung von Druckluft an den Luftfedern sowohl selbsttätig als auch über einen oder mehrere getrennte Schalter willkürlich regelt, dadurch gekennzeich net, daß beide Verstellungen an der Einlaß- so Ventilplatte (32) des Federluft-Ausgleichsventils (14 bzw. 16) mit Ventilplatten-Betätigungskolben

(34) über einen Betätigungsschaft (41 bzw. 62) erfolgen, der mittels eines im Gehäuseansatz (37) des Federluft-Ausgleichsventils (14 bzw. 16) angeordneten Exzenters (38 bzw. 56) auf- bzw. abwärts verstellbar und in an sich bekannter Weise über die auf die Abstandsänderungen zwischen Rahmen und Radträger ansprechenden Hebel (18 und 19) drehbar ist (Abb. 1 und 5).

2. Federluft-Ausgleichsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Drehung des Betätigungsschaftes (41 bzw. 62) der im Ventilgehäuse (27) gleitend angeordnete, mit einer Umfangsnut (43) versehene Ventilkolben (34) durch einen am Schaftende exzentrisch angeordneten, in die Umfangsnut (43) eingreifenden Kurbelstift (42 bzw. 63) verstellbar ist (Abb. 5).

3. Federluft-Ausgleichsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schaft (41) umgreifende, in einer tangentialen Ausnehmung (48) mit dem Pleuel (47) drehbar verbundene Exzenter (38) mittels den Kolben (46) beaufschlagender Druckluft oder über die Rückstellfeder (49) drehbar ist (Abb. 4).

4. Federluft-Ausgleichsventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Exzenters (56) über elastisch-mechanische, auf einen Verstellbereich beschränkte, zum Verstellschalter führende Mittel erfolgt (Abb. 6).

5. Federluft-Ausgleichsventil nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen mit dem Exzenter (56) fest verbundenen, im Schlitz (58) mittels längsbeweglich im Schutzrohr (61) geführten Seiles od. dgl. schwenkbaren Stift (57 in Abb. 6).

6. Federluft-Ausgleichsventil nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem eine abgeänderte Normalhöhe des Fahrzeuges einstellenden getrennten elektrischen Schalter, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schalter (52, 66) als auf die Türöffnungs- oder Schließstellung ansprechende, vorzugsweise über eine Hilfskraftsteuerung betätigte Türschalter ausgebildet sind (Abb. 1 und 7).

7. Federluft-Ausgleichsventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- oder Abfuhr der Druckluft an den Luftfedern mittels Schaltern (52, 53, 66) unabhängig von der selbsttätigen, vom Abstand Rahmen—Radträger abhängigen Belastungsregelung erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2733 931, 2762 633.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 209 508/205 1.62