DE1211499B

DE1211499B - Eingehaeusiger Fuellungsregler fuer Luftfederungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1211499B
Application number: DEC20638A
Authority: DE
Inventors: Michel Vincent Edmond D Armand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-01-26
Filing date: 1960-01-26
Publication date: 1966-02-24

Description

Eingehäusiger Füllungsregler für Luftfederungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf einen eingehäusigen Füllungsregler für Luftfederungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, der aus einem Federglied, einem Verzögerungsorgan und einem schieberartigen Federluftsteuerorgan besteht, das den Zufluß von Federluft aus einem Druckluftspeicher in die Luftfeder bzw. den Abfluß von Federluft aus der Luftfeder zuläßt, mit einem mit Druckflüssigkeit gefüllten Zylinder, in dem die Flüssigkeit durch ein Luft- oder Gasvolumen unter Druckspannung gesetzt wird.
Die bekannten Federungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge oder ähnliche Fährzeuge weisen eine einer bestimmten Gesetzmäßigkeit entsprechende, ansteigende Federcharakteristik auf, d. h. daß die von dem Federsystem auf das Rad ausgeübte Kraft um so größer wird, je weiter das Rad auf das Fahrzeug zu eingefedert ist. Es wird also beim überfahren einer Bodenwelle und damit verbundener Weitereinfederung des Rades eine starke aufwärts gerichtete Kraft auf das Fahrzeug ausgeübt, welche sich durch eine mehr oder minder starke Bewegung desselben bemerkbar macht.
Um eine möglichst ruhige Lage des Fahrzeuges zu erreichen, ist es demnach erforderlich, daß die zwischen Rädern und Fahrzeugaufbau wirkende Federkraft in möglichst geringen Grenzen schwankt.
Insbesondere sollte die Kraft im wesentlichen unabhängig von der Stellung der Radaufhängung zum Chassis sein, so daß die Lage des Chassis während der Fahrt nur durch relativ geringe Veränderungen der stützenden Federkraft beeinflußt wird.
Zur belastungsabhängigen Regelung des Druckes in Luftfedern von Kraftfahrzeugen sind Füllungsregler bekannt, bei denen in einem mit Druckflüssigkeit gefüllten, mit dem Wagenkasten verbundenen Zylinder ein Kolben arbeitet, der Steuerorgane betätigt und außerdem über ein aus dem Reglergehäuse herausgeführtes Gestänge mit der Fahrzeugachse verbunden ist. Solche Regler sind starkem Verschleiß unterworfen und reagieren nicht befriedigend auf längere Fahrbahnwellen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen eingehäusigen Füllungsregler für Fahrzeugluftfederungen zu schaffen, der weitgehend verschleißfrei arbeitet und im wesentlichen auf niederfrequente Schwingungen anspricht, wie sie beim Fahren über Bodenwellen auftreten.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Steuereinrichtung des Füllungsreglers einen der Bewegung des Federbalges ausgesetzten, mit seinem Bodenteil mit der Radachse starr verbundenen Faltenbalg aufweist, dessen Innenraum über eine Zwischenkammer mit konstantem Volumen und Düsen stoßdämpfend mit einem weiteren Faltenbalg in Verbindung steht, wobei dieser Faltenbalg innerhalb einer weiteren, ganz oder teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Kammer angeordnet ist, deren, der beweglichen Seite des Faltenbalges benachbarte Abdeckung als Membran ausgebildet ist, und daß der Innenraum der Kammer über eine Düse mit einem Ausgleichsbehälter verbunden ist, wobei zwischen der beweglichen Seite des Faltenbalges und der Deckmembran eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder vorgesehen ist und die Deckmebran mit einem an sich bekannten Kolbenschiebersteuerventil gekoppelt ist, das in angehobener Stellung den Innenraum des Federbalges mit einer Druckluftquelle verbindet, während es in abgesenkter Stellung diesen Innenraum mit niederem, vorzugsweise atmosphärischem Druck verbindet, und wobei ein Hebel vorgesehen ist, der auf das Steuerventil eine der Kraft der Druckfeder entgegengesetzte Kraft ausübt, die der auf den Federbalg seitens der Radachse einwirkenden Kraft direkt proportional ist.
Der erfindungsgemäße Füllungsregler besitzt einen nach außen geschlossenen, betriebssicheren und praktisch verschleißfreien Aufbau, ohne Stopfbuchsen od. dgl. für aus dem Flüssigkeitsraum herausgeführte, bewegte Teile. Außerdem ergibt der Füllungsregler so weit verzögerte Steuerbewegungen, daß zu häufiges Ansprechen und dadurch bedingte Unruhe im Fahrzeug vermieden ist. Die durch eine mit einem erfindungsgemäßen Füllungsregler ausgestattete Federungseinrichtung zwischen Radaufhängung und Chassis ausgeübte Kraft ist von der Relativbewegung zwischen diesen Teilen im wesentlichen unabhängig. Dies wird dadurch erreicht, daß der Druck im eigentlichen Federbalg durch den erfindungsgemäßen Füllungsregler zur Steuerung des in diesem Federbalg herrschenden Luftdruckes nur in geringen Grenzen geändert wird, d. h., daß beim Einfedern der Einrichtung Luft aus dem Federbalg abgelassen wird, um ein starkes Ansteigen des Druckes zu vermeiden. Es wird durch diese Maßnahme ein starkes Beschleunigen des Chassis nach oben vermieden.
Beim Ausfedern der Einrichtung wird dem vergrößerten Volumen des Federbalges von einer Druckluftquelle her Luft zugeführt, um auch in diesem Fall ein nennenswertes Absinken des im Federbalg herrschenden Luftdrucks aufzuheben. Dadurch wird ein merkliches Durchsinken des Chassis nach unten beim Durchfahren einer kürzeren Bodenvertiefung vermieden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der aus Gummi od. dgl. Werkstoff bestehende Federbalg 1 ist in einer Stützschale 2 angeordnet und wird von einem Druckteil 3, welches mit der Radachse 25 verbunden ist, in Richtung auf die über Gummielemente 4 und 5 mit dem Chassis verbundene Stützschale 2 zusammengedrückt. Zwischen der Stützschale 2 und dem Gummielement 5 ist ein Hebel 7 angeordnet, welcher das Steuerventil 9 in Abhängigkeit von der ausgeübten Federkraft beeinflußt.
Der Federbalg 1 ist durch eine Rohrleitung 6 mit dem Steuerventil 9 verbunden, welches je nach Stellung die Leitung 6 mit einer Druckluftleitung 11 oder einer zur Außenluft führenden Leitung 10 verbindet. Die Unterseite des Regelventils 9 wird über eine Membran 13 und eine Druckfeder 17, die gegen den Boden eines Faltenbalges 19 anliegt, beeinflußt. Der Innenraum des Faltenbalges 19 steht über eine Düse 20, eine Zwischenkammer 21 und eine weitere Düse 22 mit dem Innenraum eines Faltenbalges 23 in Verbindung. Der Faltenbalg 23 ist an seinem oberen Ende mit der Steuereinrichtung verbunden, während sein unteres Ende die Bewegung der Radaufhängung mitmacht. Die Räume 19, 21 und 23 sind mit Luft oder einem anderen komprimierbaren Gas gefüllt. Die durch eine Federbewegung im Federbalg 23 entstehenden Druckschwankungen teilen sich durch die Düsen 20 und 22 sowie die Zwischenkammer 21 gedämpft dem Faltenbalg 19 mit und beeinflussen über die Druckfeder 17 das Regelventil 9. Der Faltenbalg 19 ist in einer Kammer 18 angeordnet, welche mit Öl od. dgl. gefüllt ist. Oberhalb des Ölspiegels ist ein Luftpolster 16 vorgesehen. Der Ölraum der Kammer 18 steht über eine Düse 15 mit einem Ausgleichsbehälter 14 in Verbindung, der das durch die Bewegung des Faltenbalges 19 veränderte Ölvolumen ausgleicht. Der Raum oberhalb der Membran 13 ist über eine Öffnung 12 mit der Außenluft verbunden.
Der Druck, welcher in der ölgefüllten Kammer 18 jeweils herrscht, hängt von der Geschwindigkeit ab, mit welcher die Flüssigkeit die Düse 15 passiert und damit von der Geschwindigkeit der Volumenänderung des Faltenbalges 19. Auf die Membran 13 wirkt also sowohl eine vom mittleren Gleichgewichtswert abhängige Größe als auch eine von der Geschwindigkeit der Änderung des mittleren Gleichgewichtswertes abhängige Größe ein. Die auf das Regelventil 9 wirkende Kraft setzt sich also aus der von der Membran 13 ausgeübten Kraft und der von oben durch den Hebel? zugeführten Kraft abzüglich der Kraft der Feder 8 zusammen.
Durch Änderung der Spannung der Feder 8 ist eine Korrektur der Höhe des Fahrzeuges über dem Boden möglich.
Die die von der Federeinrichtung abströmende Luft führende Leitung 10 kann mit der Auspuffleitung eines Kraftfahrzeuges verbunden sein. Die Leitung 11 kann mit einer Druckluftquelle, z. B. einem Kompressor oder mit einem Druckbehälter, der mit einem Kompressor verbunden ist, zusammenwirken. Die erfindungsgemäße Federeinrichtung kann mit auch bei anderen Federeinrichtungen üblichen Stabilisatoren, Stoßdämpfern, Belastungsausgleichseinrichtungen usw. kombiniert werden.
Die beschriebene Federeinrichtung hat folgende Wirkung: Beim Einfedern wird die vom Federbalg 1 ausgeübte, etwas erhöhte Federkraft durch den Hebel 7 auf das Regelventil 9 übertragen und drückt dieses nach unten, so daß zunächst Luft aus dem Federbalg 1 durch die Leitung 10 abströmen kann. Gleichzeitig erhöht sich der Druck im Faltenbalg 23 und mit zeitlicher Verzögerung die Drücke in der Zwischenkammer 21 und dem Faltenbalg 19. Hierdurch erhöht sich die Kraft, welche von unten auf das Regelventil 9 wirkt, so daß dieses allmählich wieder nach oben bewegt wird. Inzwischen ist die Fahrbahnerhebung, welche das Einfedern bewirkte, überfahren, so daß der Luftdruck im Federbalg 1 wieder absinkt, wodurch das Regelventil 9 weiter angehoben wird, bis es den Federbalg 1 mit der Druckluftleitung 11 verbindet, so daß jetzt auch beim Ausfedern der Einrichtung ein nennenswerter Druckabfall im Federbalg 1 vermieden wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Eingehäusiger Füllungsregler für Luftfederungen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, der aus einem Federglied, einem Verzögerungsorgan und einem schieberartigen Federluftsteuerorgan besteht, daß den Zuftuß von Federluft aus einem Druckluftspeicher in die Luftfeder bzw. den Abfluß von Federluft aus der Luftfeder zuläßt, mit einem mit Druckflüssigkeit gefüllten Zylinder, in dem die Flüssigkeit durch ein Luft- oder Gasvolumen unter Druckspannung gesetzt wird, d adurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung des Füllungsreglers einen der Bewegung des Federbalges (1) ausgesetzten, mit seinem Bodenteil mit der Radachse (25) starr verbundenen Faltenbalg (23) aufweist, dessen Innenraum über eine Zwischenkammer (21) mit konstantem Volumen und Düsen (20, 22) stoßdämpfend mit einem weiteren Faltenbalg (19) in Verbindung steht, wobei dieser Faltenbalg (19) innerhalb einer weiteren, ganz oder teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Kammer (18) angeordnet ist, deren der beweglichen Seite des Faltenbalges (19) benachbarte Abdeckung als Membran (13) ausgebildet ist, und daß der Innenraum der Kammer (18) über eine Düse (15) mit einem Ausgleichsbehälter (14) verbunden ist, wobei zwischen der beweglichen Seite des Faltenbalges (19) und der Deckmembran (13) eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder (17) vorgesehen ist und die Deckmembran (13) mit einem an sich bekannten Kolbenschiebersteuerventil (9) gekoppelt ist, das in angehobener Stellung den Innenraum des Federbalges (1) mit einer Druckluftquelle verbindet, während es in abgesenkter Stellung diesen Innenraum mit niederem, vorzugsweise atmosphärischem Druck verbindet, und wobei ein Hebel (7) vorgesehen ist, der auf das Steuerventil (9) eine der Kraft der Druckfeder (17) entgegengesetzte Kraft ausübt, die der auf den Federbalg (1) seitens der Radachse (25) einwirkenden Kraft direkt proportional ist.
2. Eingehäusiger Füllungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit enthaltende Kammer (18) zur Bildung eines Luftpolsters (16) nur zum Teil mit Flüssigkeit angefüllt ist.
3. Eingehäusiger Füllungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) an seinem das Steuerventil (9) betätigenden Teil durch eine Feder (8) in Richtung vom Steuerventil weg belastet ist.
4. Eingehäusiger Füllungsregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Höhenlage des Fahrzeuges die Kraft der Feder (8) verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1035 413; deutsche Auslegeschriften Nr.1010 319, 1047 639, 1048 164, 1048166; französische Patentschrift Nr.1152 495.