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DE2403017A1 - Mit zumindest einem druckmittel arbeitende federanordnung mit einer niveauregelung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge - Google Patents

Mit zumindest einem druckmittel arbeitende federanordnung mit einer niveauregelung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE2403017A1
DE2403017A1 DE2403017A DE2403017A DE2403017A1 DE 2403017 A1 DE2403017 A1 DE 2403017A1 DE 2403017 A DE2403017 A DE 2403017A DE 2403017 A DE2403017 A DE 2403017A DE 2403017 A1 DE2403017 A1 DE 2403017A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
pressure medium
springs
wheels
assigned
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2403017A
Other languages
English (en)
Inventor
Karl Rabenseifner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE2403017A priority Critical patent/DE2403017A1/de
Publication of DE2403017A1 publication Critical patent/DE2403017A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/02Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
    • B60G17/033Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means characterised by regulating means acting on more than one spring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

  • Mit zumindest einem DruclrmiGtel arbeitende Federanordnung mit einer Niveauregelung für Fahrzeuge, insbesondere Eraftfahrzeug Die Erfindung betrifft eine mit zumindest einem Drucknittel arbeitende Federanordnung mit einer Niveauregelung für zumin dest zwei Achsen aufweisende Fahrzeuge, insbesondere Eraftfahrzeuge, enthaltend den Rädern des Fahrzeugs individuell zugeordnete, zugleich als Dämpfer ausgebildete nruckmittelfedern mit einem in einem Zylinder laufenden und dort eine Druckkammer begrenzenden kolben sowie in die Zylinder man« dende Drucksittelleitungen zur Zu- und - über eine gemeinsame Rückflußleitung - Abfuhr des gepumpten Drucknittels in Abhängigkeit von der Höhenlage der einzelnen Räder. Bevorzugt wird ein hydraulisches Druckmittel eingesetzt; dies schließt jedoch die Ausbildung der Anordnung als pneumatische Anordnung nicht aus.
  • Eine Anordnung der beschriebenen Art ist aus der deutschen Patentschrift 1 255 515, 63 c, 42, für ein zwei Achsen aufweisendes Fahrzeug in der Weise bekannt, daß ein sogenanntes tagenausgleichsventil gleichzeitig die beiden Druckmittelfedern der Hinterräder steuert, während den Vorderrädern getrennte tagenausgleichsventile zugeordnet sind. Die Lagenausgleichsventile werden ihrerseits zusätzlich auf mechanischem Wege entsprechend dem jeweiligen Abstand zwischen den Rädern und dem Chassis des Fahrzeugs beeinflußt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie unabhängig von der Zahl der Achsen - sofern nur mehrere Achsen vorhanden sind - Einsatz finden kann und bei ihr in jedem Zustand des Fahrzeugs stets alle Räder tragen. Da bekanntlich eine Ebene stets durch drei Punkte definiert ist, muß die Anordnung so ausgelegt sein, daß die von den verschiedenen Rädern ausgeübten Tragkräfte sich nicht individuell beliebig einstellen können. Dennoch soll die erfindungsgemäße Anordnung mit geringem Regelaufwand auskommen und voll automatisch auf jede dynamische Veränderung der Fahrzeuglage ansprechen. Schließlich soll die Erfindung in einfacher Weise anpaßbar sein an die speziellen Verhältnisse beim einzelnen Fahrzeug.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß von den auf einer Fahrzeugseite liegenden Rädern aller Vorder- und aller Hinterachsen nur jeweils einem Vorder- bzw. Hinterrad eine mit einer Druckleitung zur Druckmittelzufuhr und einer Steuerleitung zur Druckmittelabfuhr ausgerüstete Druckinittelfeder zugeordnet ist, von denen die Druckleitung stets in die Druckkammer einmündet, während die Steuerleitung nur bei Kolbenstellungen, die unterhalb eines vorgegebenen Niveaus liegenden Höhenlagen des Rades entsprechen, in die Druckkammer einmündet, daß ferner eine Pumpenan ordnung mit mehreren, voneinander unabhängigen Abgängen vorhanden ist, an denen die Druckleitungen verschiedener Druckmittelfedern oder -federgruppen liegen, und daß im Zuge der Rückflußleitung Mittel zur Wahrung eines Restdrucks des Druckmittels angeordnet sind, der - bei Vernachlässigung einer Fließdruckdifferenz - gleich einem vorgegebenen Minimaldruck in den Druckkammern ist.
  • Da unabhängig von der jeweiligen Achsenzahl auf jeder Fahrzeugseite maximal zwei Rädern mit Steuerleitungen und Druckleitungen ausgerüstete Drucknittelfedern zugeordnet ist, und da ferner von den beiden den Vorderrädern und den beiden den Hinterrädern zugeordneten Druckmittelfedern dieses Aufbaus, wie in der Figurenbeschreibung im einzelnen noch erläutert wird, insgesamt maximal drei das Niveau des Fahrzeugs bestimmen, ergibt sich unabhängig von der Anzahl der Achsen des Fahrzeugs jeweils die Festlegung eines "Niveaus" in Abhängigkeit von der Lage des Schwerpunkts der Belastung und dem Straßensustand.
  • Es ist aber auch möglich, statt des Vorsehens von vier in dieser Weise ausgerüsteten Druckmittelfedern nur auf einer Seite mit Druckleitungen und Steuerleitungen ausgerüstete Druckmittelfedern vorzusehen. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind den Rädern der anderen Fahrzeugseite zwar ebenfalls Druckmittelfedern zugeordnet, aber diese sind nur mittels einer einzigen Leitung - also unter Verzicht auf eine Steuerleitung -, die stets in die Druckkammer der betreffenden Druckmittelfeder einmündet, mit einem der Pumpenabgänge verbunden. Derartige weitere Druckmittelfedern wird man allen Rädern zuordnen, denen keine mit einer Druckleitung und einer Steuerleitung ausgerüstete Druckmittelfedern zugeordnet sind.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet s ich jedoch dadurch aus, daß auf beiden Fahrzeugseiten jeweils einem Vorder- und einem Hinterrad jeweils eine mit Druckleitung und Steuerleitung ausgerüstete Druckmittelfeder zugeordnet ist.
  • Was die weiteren Druckmittelfedern betrifft, so liegen ihre Leitungen in zweckmäßiger Weise jeweils an demjenigen Abgang der Pumpe, an dem auch die Druckleitung der der betrachteten weiteren Druckmittelfeder auf derselben Fahrzeugweite benachbarten Druckmittelfeder liegt.
  • Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist in der Verwendung einer Pumpe mit mehreren voneinander unabhängigen Abgängen für das Druckmittel zu sehen. "Voneinander unabhängig" bedeutet hier, daß mehrere Strömungskreise in der Anordnung geschaffen werden und die Verhältnisse in einem der greise, also insbesondere der Strömungswiderstand, keinen Einfluß auf die Strömungsverhältnisse in anderen Kreisen hat. Das schließt jedoch die Verwendung einer Pumpe mit einem einzigen Antriebsmotor nicht aus, der beispielsweise mehrere Fltgelräder oder dergleichen in verschiedenen Kammern oder Zylindern gleichzeitig betätigt. Dieser Antrieb der Pumpe kann eine zum Antrieb des Fahrzeugs dienende Brennkraftmaschine einschließen.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Zuge der Rückflußleitung beispielsweise ein Ventil zur Wahrung eines Restdrucks des Druckmittels angeordnet. Dieses Ventil verhindert also eine Druckentspannung in der Anordnung und sorgt damit für die Einhaltung eines lindestdrucks in den Druckkammern aller Druckmittelfedern. Hierdurch wiederum wird sichergestellt, daß in jedem Zustand des Fahrzeugs alle Räder unter Wahrung eines bestimmten Fahrzeugniveaus tragen.
  • Zweckmäßigerweise sind zwischen die Pumpenabgänge und die Druckkammern der Druckmittelfedern Rückschlagventile eingeschaltet. Sind ferner zwischen die Abgänge und die Druckkammern Druckakkumulatoren eingefügt, so liegen die Rückschlagventile in Strömungsrichtung vor den Druckakkumulatoren. Diese Druckakkumulatoren sind zweckmäßigerweise als hydropneumatische Federdruckelemente ausgebildet. Sie können jeweils mehreren Druckmittelfedern zugeordnet sein, so daß die Federgaspolster dieser Druckmittelfedern gleichsam in einem Element, nämlich dem hydropneumatischen Federdruckelement, zusammengefaßt sind. Dadurch wird die Radfederung in vorteilhafter Weise gegenüber der Achsfederung weicher. Allerdings wirkt dem in einem gewissen Maße ein in der Regel erforderlicher Stabilisator entgegen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer, in den fünf Figuren dargestellter Ausführnngsbeispie im einzelnen erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 das Schaltschema einer mit Stabilisatoren ausgerüsteten Anordnung mit Zweipunktregelung und einer zwei Abgänge aufweisenden Pumpe, Fig. 2 eine Anordnung mit Dreipunktregelung, aber ebenfalls einer nur zwei Abgänge aufweisenden Pumpe, Fig. 3 das Schaltschema einer Anordnung mit einer wiederum zwei Abgänge aufweisenden Pumpe, aber Vierpunktregelung, Fig. 4 das Schaltschema einer Anordnung mit einer drei Abgänge besitzenden Pumpe in Dr2 ipu-mkzregenung, und Fig. 5 schließlich eine Anordnung mit einer vier Abgänge aufweisenden Pumpe und Vierpunktregelung.
  • Betrachtet man zunächst das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 in seiner Auslegung für ein Fahrzeug mit zwei Achsen, die durch die beiden Stabilisatoren 1 und 2 angedeutet sind, so ist jedem der beiden Vorderräder und jedem der beiden Hinterräder jeweils eine Druckmittelfeder 3 bis 6 zugeordnet, die jeweils einen in einem Zylinder 7 bis 10 verschiebbaren Kolben 11 bis 14 enthalten In diesem Ausführungsbeispiel sind die Räder mittels des figürlich dargestellten Auges an dem ihnen jeweils zugeordneten Kolben befestigt. Die jeweils zusammenwirkenden Kolben und Zylinder definieren jeweils eine Druckkammer 15 bis 18, in die stets, d.h. bei allen Niveaulagen des Fahrzeugs, eine Druckleitung 19 bis 22 einmündet.
  • Dieses Einmünden erfolgt über jeweils eine Drosselplatte 23 bis 26, die so ausgebildet sein können, daß die zum Ein- und Ausfedern erforderlichen Druckkräfte unterschiedlich groß sein müssen.
  • In Abweichung von den Einmündungsstellen der Druckleitungen 19 bis 22 liegen die auch als Niveaubohrungen bezeichneten Einmündungsstellen 27 bis 30 von Steuerleitungen 31 bis 34, die zu der gemeinsamen Rückflußleitung 35 zusammengefaßt sind, in solcher Höhe an den einzelnen Zylindern, daß sie erst bei einer bestimmten Ausfederung vom jeweiligen Kolben freigegeben werden.
  • In allen figürlich dargestellten Ausführungsbeispielen ist eine hydropneumatische Anordnung angenommen. In der Anordnung nach Figur 1 erfolgt die Speisung mit dem hydraulischen Druckmittel aus dem Tank 36 mittels der Pumpe 37,die hier zwei gleiche Abgänge 38 und 39 aufweist; jedem dieser Abgänge ist zum Schutz ein Uberdruckventil 40 bzw. 41 zugeordnet. Die Abgänge sind, wie gesagt, quantitativ zumindest ähnlich. An sie sind in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zwei Speiseleitungen 42 und 43 angeschlossen, von denen die erstgenannte alle Druckmittelfedern der durch den Stabilisator 1 symbolisierten Vorderachse und die zweite alle Druckmittelfedern der durch den Stabilisator 2 symbolisierten Hinterachse mit Druckmittel versorgt. Diese Versorgung geschieht über jeweils ein Rückschlagventil 44 bzw. 45 sowie ein Federdruckelement 46 bzw.47 als Druckakkumulator. In den gasgefüllten Kammern 48 und 49 der Federdruckelemente sind die Gaspolster der der jeweiligen Achse zugeordneten Druckmittelfedern zusammengefaßt.
  • Sorgen die Rückschlagventile 44 und 45 für die Einhaltung eines bestimmten Mindestdrucks in den in Strömungsrichtung hinter ihnen liegenden Teile der Anordnung, so enthält die gemeinsame Rückflußleitung 35 das sogenannte Restdruckventil 50, das ein Abfließen des Druckmittels in der Rückführungsleitung 35 dann verhindert, wenn der niedrigste in den Druckkammern 15 bis 18 auftretende Druck unter einen vorgegebenen Minimaldruck gesunken ist.
  • Die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist unabhängig von Fahrtrichtung, Lage des Motors und der Antriebsachse sowie Schwerpunktslage anwendbar. Sie arbeitet wie folgt: Betrachtet man zunächst die Vorderachse, so erfolgt die Festlegung eines von der jeweiligen Schwerpunktlage und den Straßenverhältnissen abhängigen Niveaupunkts dadurch, daß zunächst die Kolben 11 und 12 der den Vorderrädern zugeordneten, mit Druckleitungen und Steuerleitungen ausgerüsteten Druckmittelfedern 3 und 4 ausfahren. Nimmt man einmal an, der Schwerpunkt des Fahrzeugs befinde sich auf der rechten, d.h. in der Figur oberen, Fahrzeugseite, so wird die Stirnfläche des Kolbens i2 zu einem gewissen Zeitpunkt die Niveaubohrung 28 freigeben, so daß für das Druckmittel eine Verbindung über die Steuerleitung 32 zu der gemeinsamen Rückflußleitung 35 geschaffen ist. Da auch die Druckleitung 19 der Druckmittelfeder 3 auf der anderen Seite derselben Achse aus dem Abgang 38 der Pumpe 37 über das Federdruckelement 46 gespeist ist, wird die Ausfederungsbewegung des Kolbens 11 hierdurch beendet.
  • Der entsprechende Vorgang spielt sich bei den den Hinterrädern zugeordneten, mit Druckleitungen und Steuerleitungen ausgerüsteten Druckmittelfedern 5 und 6 ab. So wird eine "Niveaulinie" durch zwei dieser Druckmittelfedern bestimmt, wobei diese Niveaulinie in Abhängigkeit von den jeweils vorliegenden Verhältnissen auf einer Fahrzeugseite oder diagonal verlaufen kann.
  • In Figur 1 ist in der unteren Hälfte, also gleichsam auf der linken Fahrzeugseite, ferner der Fall betrachtet, daß weitere, durch Stabilisatoren 51 und 52 angedeutete Achsen vorhanden sind. Auch den Rädern dieser Achsen sind Druckmittelfedern 53 und 54 zugeordnet, die grundsätzlich denselben Aufbau wie die bereits beschriebenen Druckmittelfedern besitzen, sich von diesen jedoch dadurch unterscheiden, daß sie zwar stets in ihre Druckkammern einmündende Leitungen 55 und 56 aufweisen, jedoch Steuerleitungen fehlen. Demgemäß sind auch keine Niveaubohrungen vorhanden, sondern über die Leitungen 55 und 56 wird in die Druckkammern der weiteren Druckmittelfedern 53 und 54 also ein durch den jeweiligen Restdruck in der Rückflußleitung 35 bestimsterDruck übertragen, so daß auch die diesen weiteren Druckmittelfedern zugeordneten Räder mit tragen.
  • Figur 1 enthält ferner - diagonal - den Fall eines Fahrzeugs mit drei Achsen.
  • Während Figur 1 also eine Zweipunktregelung mit Stabilisatoren wiedergibt, bezieht sich Figur 2 auf eine Ausbildung der Anordnung mit Dreipunktregelung, wobei die eventuell vorhandenen Stabilisatoren auf die Niveaueinstellung keinen Einfluß haben. Während in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die Stabilisatoren zur Aufnahme des Wankmoments und des Schwerpunktversatzes erforderlich sind, ist in der Anordnung nach Figur 2 die Lage von Antriebsachse und Schwerpunkt bereits bei der Ausgestaltung des strömungsmäßigen Teils der Anordnung berücksichtigt. Es ist angenommen, daß die beiden wiederum mit Druckleitungen 60 und 61 sowie Steuerleitungen 62 und 63 ausgerüsteten Druckmittelfedern 64 und 65 der Antriebsachse zugeordnet sind, die zugleich die schwerpunktnahe Achse des Fahrzeugs darstellt. Über den Aufbau dieser Druckmittelfedern braucht ebenso wie über den Aufbau der Druckmittelfedern 66 und 67, die der schwerpunktsfernen Achse des Fahrzeugs zugeordnet sind, nach den Erläuterungen zu Figur 1 nichts gesagt zu werden. In Figur 2 erfolgt dagegen die Druckmittelzufuhr zu den auf verschiedenen Fahrzeugseiten liegenden Druckmittelfedern 64 und 65 der schwerpunktsnahen Achse aus dem einen der beiden Abgänge 68 und 69 der Pumpe 70, und zwar über jeweils ein Rückschlagventil 71 und 72, von denen in diesem Ausführungsbeispiel das Rückschlagventil 72 konstruktiv zusammengefaßt ist mit einem der beiden Federdruckelemente 73 und 74. Auch Aufbau und Wirkungsweise dieser Elemente wurden bereits anhand Figur 1 erläutert.
  • Dagegen erfolgt die Druckmittelzufuhr zu den Druckkammern der der schwerpunktsfernen Achse, angedeutet durch den Stabilisator 75, zugeordneten DrucksittelBsdern 66 und 67 nach Art einer Reihenschaltung über eine gemeinsame Speiseleitung 76, in die die Steuerleitungen 62 und 63 der Druckmittelfedern 64 und 65 einmünden. Sobald also der Kolben einer der Druckmittelfedern 64 und 65, die der schwerpunktsnahen Achse zugeordnet sind, die zugeordnete Niveaubohrung, also die Einmündung der zugeordneten Steuerleitung 62 bzw. 63, freigibt, erfolgt ein gemeinsames Ausfahren der Kolben der Druckmittelfedern 66 und 67, bis einer dieser Kolben die zugeordnete Niveaubohrung, also die Einmündungsstelle der zugeordneten Steuerleitung 77 bzw. 78, freigibt. Die jeweils andere, nicht im Niveau stehende Druckmittelfeder verharrt dann in einem Zustand, der gegeben ist durch die Schwerpunktlage und den durch das Restdruckventil 79 bestimmten Druck.
  • Sind weitere Achsen vorhanden, wie eine beispielsweise im Bereich der schwerpunktsfernen Achse durch den Stabilisator 80 angedeutet ist, so sind den Rädern dieser weiteren Achsen wiederum weitere Druckmittelfedern 81 und 82 zugeordnet, die, unter Verzicht auf eine Steuerleitung und eine Niveaubohrung, ebenso aufgebaut sind wie die Druckmittelfedern 64 bis 67. In ihrer Wirkungsweise entsprechen sie den in Figur 1 mit 53 und 54 bezeichneten weiteren Druckmittelfedern.
  • Man erkennt, daß in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 insgesamt drei Federdruckelemente vorgesehen sind, nämlich jeweils ein Element 73 und 74 für eines der schwerpunktnahen Räder bzw. die auf dieser Fahrzeugseite liegende Gruppe von schwerpunktsnahen Rädern und ein mit 83 bezeichnetes Federdruckelement gemeinsam für die Räder aller schwerpunktsfernen Achsen.
  • Wichtig ist, daß bei allen dynarai s~hen Fahrverhältnissen ein Druckgefälle in Figur 2 von links nach rechts, also von den schwerpunktsnahen Achsen zu den schwerpunktsfernen Achsen, gegeben sein muß. Dies wird durch die zwei Abgänge aufweisende Pumpe 70 erreicht.
  • Natürlich enthält Figur 2 auch wiederum - diagonal - den Fall eines Fahrzeugs mit drei Achsen.
  • Auch in der Ausführungsform der Erfindung nach Figur 3 besitzt die Pumpe 90 zwei Abgänge 91 und 92, wobei aber jetzt die Schaltung so getroffen ist, daß eine Vierpunktregelung erfolgt.
  • Auch hier kann auf Stabilisatoren verzichtet werden, da die Anordnung im Hinblick auf eine bestimmte Lage von Antriebsachse und Fahrzeugschwerpunkt abgestellt ist. Wiederum ist nämlich angenommen, daß die beiden mit Druckleitungen 93 und 94 sowie Steuerleitungen 95 und 96 (und also auch mit Niveaubohrungen) versehenen beiden Druckaittelfedern 97 und 98 der schwerpunktsnahen Antriebsachse des Fahrzeugs zugeordnet ist, während die beiden anderen Drucknittelfedern 99 und 100 mit dieser Ausbildung - ihre Steuerleitungen sind mit 101 und 102 bezeichnet - schwerpunktsfernen Rädern zugeordnet sind. Man hat hier auf jeder Fahrzeugseite eine Reihenschaltung von Druckmittelfedern, nämlich auf der "unteren" Seite in Figur 3 über die in das Rückschlagventil 103 einmündende Steuerleitung 96 eine Reihenschaltung der Druckmittelfedern 98 und 100 und auf der in Figur 3 "oberen" Seite über die Steuerleitung 95 der Drtickmittelfeder 97, die zugleich die Druckleitung für die Druckmittelfeder 99 ist, eine Reihenschaltung der beiden Druckmittelfedern 97 und 99. Dabei ist hier jeder dieser Druckmittelfedern ein Rückschlagventil entsprechend dem Ventil 103 sowie ein Federdruckelement 104 bis 107 zugeordnet.
  • Auch hier können weitere Achsen vorhanden sein, denen dann jeweils weitere Druckmittelfedern 108 und 109, also solche ohne Steuerleitungen, zugeordnet sind.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung setzt das bereits in Figur 2 angewendete Prinzip fort, daS die Druckmittelfedern der höher belasteten Achse oder Achsengruppe, also der schwerpunktsnahen Achsen, mit dem Druckmittel versorgt und nach Erreichen der Niveaulage mit vermindertem Druck die Druckmittelfedern der geringer belasteten Achse oder Achsengruppe gespeist werden. Der Pumpendruck wird also in zwei Stufen abgebaut, und infolge des Restdruckventils 110 in der gemeinsamen Rückflußleitung 111 bietet sich die Möglichkeit, beispielsweise für eine Komforthydraulik den Restdruck auszunutzen, also den mittels der Pumpe 90 erzielten Druck des Druckmittels gleichsam in drei Stufen auszunutzen.
  • Wie schon in dem Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt bei der Auslegung gemäß Figur 3 also die Festlegung des Niveaus dadurch, daß die Kolben der den schwerpunktsnahen Rädern zugeordneten Druckmittelfedern 97 und 98 ausfahren, bis sie die Niveaubohrungen freigeben. Während in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 aber dann nur der Kolben einer der Druckaittelfedern 66 und 67 der federlabilen Achse bis zur Freigabe seiner Niveaubohrung ausfährt, dagegen der Kolben der jeweils anderen Druckmittelfeder unter Niveau bleibt, steht nach Beendigung der Regelung in dem 8usführungsbeispiel nach Figur 3 der Kolben einer der Druckmittelfedern 99 und 100 über Niveau, und in der Druckkammer dieser Druckmittelfeder herrscht der durch das Restdruckventil 110 gegebene Druck.
  • Wiederum anders liegen die Verhältnisse in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 4, wo wiederum die beiden Druckmittelfedern 120 und 121 den Rädern einer schwerpunktnahen Achse und die Druckmittelfedern 122 und 123 den Rädern einer schwerpunktfernen Achse zugeordnet sind. Vorzugsweise liegen die Federn 120 und 121 an Rädern der Antriebsachse. Die Pumpe 124 weist hier drei qiantitativ gleiche Abgänge 125, 126 und 127 auf.
  • Wiederum liegt im Zuge der gemeinsamen Rückflußleitung 128 das Restdruckventil 129. An den Abgang 125 ist die Druckleitung 130 der auf einer Fahrzeugseite liegenden Druckmittelfeder 121 und an den Abgang 126 die Druckleitung 132 der auf der anderen Fahrzeugseite liegenden Druckmittelfeder 120 der schwerpunktsnahen Achse angeschlossen. Dagegen dient der Abgang 127 zur Speisung der Druckleitungen 133 und 134 der mit Druck- und Steuerleitungen ausgerüsteten Druckmittelfedern 122 und 123 der sehwerpunktsfernen Achse. Man hat somit drei Gruppen von mit Druck- und Steuerleitungen ausgerüsteten Druckmittelfedern, und jeder dieser drei Gruppen ist ein Rückschlagventil 135, 136 bzw. 137 sowie ein Federdruckelement 138, 139 bzw. 140 zugeordnet. Die Steuerleitungen münden zusammengefaßt in die gemeinsame Rückflußleitung 128 ein.
  • Da die schwerpunktsferne Achse bei dieser Anordnung wiederum eine federlabile Achse ist, wird man zweckmäßigerweise einen Stabilisator 141 vorsehen.
  • Im ausgeregelten Zustand geben die Kolben der Druckmittelfedern 120 und 121 der schwerpunktsnahen Räder beide die Niveaubohrungen frei, d.h. diese Druckmittelfedern stehen im Niveau, während von den Druckmittelfedern 122 und 123 der schwerpunktsfernen Räder nur jeweils eine Feder im Niveau, dagegen die andere unter Niveau steht. Derartige Anordnungen mit Dreipunktregelung sollen im Hinblick auf den sogenannten Dreieckseffekt für eindeutige Heck- oder Frontlast-Fahrzeuge Verwendung finden.
  • Sind weitere Achsen vorhanden, so wird man jedem Rad derselben, wie bei 142 angedeutet, eine weitere Druckmittelfeaer zuordnen, die, wie alle unter dem Begriff "weitere Druckmittelfeder" vorgesehenen Einrichtungen, keine Steuerleitung aufweist. Auch hier hat man eine Zusammenfassung von Gruppen von Federdruckelementen nach Fahrzeugseite und Lage der Achse bzw.
  • benachbarten Achsen.
  • Während in der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 im ausgeregelten Zustand sich drei mit Druckleitungen und Steuerleitungen ausgerüstete Druckmittelfedern im Niveau und eine Feder unter Niveau befindet, sieht die wiederum unabhängig von Antriebsachse und Schwerpunktlage einsetzbare Anordnung gemäß Figur 5 vor, daß im ausgeregelten Zustand sich drei der hier mit 150 bis 153 bezeichneten, mit Druckleitungen und Steuerleitungen versehenen Druckmittelfedern im Niveau befinden, dagegen die vierte über Niveau. In der Druckkammer der vierten Druckmittelfeder herrscht dann der durch das Restdruckventil 154 bestimmte Restdruck.
  • Im einzelnen enthält die Anordnung eine mit vier Abgängen 155 bis 158 ausgestattete Pumpe 159. Jeder der Druckmittelfedern 150 bis 153 ist wieder ein Druckakkumulator 160 bis 163 zusammen mit einem Rückschlagventil 164 bis 167 zugeordnet. Sind den hier betrachteten zwei Achsen weitere Achsen benachbart, so sind ihren Rädern weitere Druckmittelfedern 168 und 169 zugeordnet, und die jeweils benachbarten Achsen zugehörigen und auf derselben Fahrzeugseite liegenden Druckmittelfedern und weiteraiDruckmittelfedern sind durch Anschluß an dieselben Rückschlagventile bzw. Druckakkumulatoren zu Gruppen zusammengefaßt. Jede dieser Gruppen wird also gespeist über einen der unabhängigen, quantitativ gleichen Abgänge 155 bis 158. Im ausgeregelten Zustand wird das Niveau durch drei Räder bestimmt, deren Kolben so weit ausgefahren sind, daß sie die zugehörigen Niveaubohrungen gerade freigeben, während die Druckmittelfeder des vierten Rades so weit ausgefahren ist, daß dieses Rad mit dem Restdruck mitträgt. Diese Regelung wird nur beeinflußt durch die dynamischen Verhältnisse, die ihrerseits von den Eigenschaften der Fahrbahn abhängen. Durch die laufende Regelung werden immer die günstigsten Federdrücke angesteuert. Sonstige Eigenschaften des Fahrzeugs spielen keine Rolle. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 handelt es sich also um eine Anordnung, die universell einsetzbar ist.
  • Sie verlangt jedoch eine Pumpe mit vier voneinander unabhängigen Abgängen. Der Antrieb der Pumpe kann, wie nur in Figur 5 bezeichnet, über ein Getriebe 170 von der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs her erfolgen.

Claims (17)

  1. ANSPRtrCHE
    ¼. Mit zumindest einem Druckmittel arbeitende Federanordnung mit einer Niveauregelung für zumindest zwei Achsen aufweisende Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, enthaltend den Rädern des Fahrzeugs individuell zugeordnete, zugleich als Dämpfer ausgebildete Druckmittelfedern mit einem in einem Zylinder laufenden und dort eine Druckkammer begrenzenden Kolben sowie in die Zylinder mündende Druckmittelleitungen zur Zu- und - über eine gemeinsame Rückflußleitung - Abfuhr des gepumpten Druckmittels in Abhängigkeit von der Höhenlage der einzelnen Räder, dadurch gekennzeichnet, daß von den auf einer Fahrzeugseite liegenden Rädern aller Vorder- und aller Hinterachsen nur jeweils einem Vorder- bzw. Hinterrad eine mit einer Druckleitung (19-22) zur Druckmittelzufuhr und einer Steuerleitung (31-34) zur Druckmittelabfuhr ausgerüstete Druckmittelfeder (3-6) zugeordnet ist, von denen die Druckleitung (19-22) stets in die Druckkammer (15-18) einmündet, während die Steuerleitung (31-34) nur bei Kolbenstellungen, die unterhalb eines vorgegebenen Niveaus liegenden Höhenlagen des Rades entsprechen, in die Druckkammer (15-18) einmündet, daß ferner eine Pumpenanordnung (37) mit mehreren, voneinander unabhängigen Abgängen (38, 39) vorhanden ist, an denen die Druckleitungen (19-22) verschiedener Druckmittelfedern (3-6) oder -federgruppen liegen, und daß im Zuge der Rückflußleitung (35) Mittel (so) zur Wahrung eines Restdrucks des Druckmittels angeordnet sind, der - bei Vernachlässigung einer Fließdruckdifferenz - gleich einem vorgegebenen Minimaldruck in den Druckkammern (15-18) ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verbleibenden Rädern weitere Druckmittelfedern (53, 54) mit einem in einem Zylinder laufenden und dort eine Druckkammer begrenzenden Kolben sowie einer zur Druckmittelzu- und -abfuhr dienenden, stets in die Druckkammer mündenden Leitung (55, 56) zugeordnet sind, die an einem der Abgänge (38, 39) liegen.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (55, 56) jeweils an demjenigen Abgang (38, 39) liegen, an dem auch die Druckleitung (20, 22) der der betrachteten weiteren Druckmittelfeder (53, 54) auf derselben Fahrzeugseite benachbarten Druckmittelfeder (4, 6) liegt.
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Abgänge (38, 39) und die Druckkammern (15-18) Rückschlagventile (44, 45) eingeschaltet sind.
  5. 5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Abgänge (38, 39) und die Druckkammern (15 - 18) Druckakkumulatoren (46, 47) geschaltet sind.
  6. 6. Anordnung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (44, 45) in Strömungsrichtung vor den Druckakkumulatoren (46, 47) liegen.
  7. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Fahrzeugseiten jeweils einem Vorder- und einem Hinterrad jeweils eine mit Druckleitung (19-22) und Steuerleitung (31-34) ausgerüstete Druckmittelfeder (3-6) zugeordnet ist.
  8. 8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitungen (19, 20) der den Vorderrädern zugeordneten Druckmittelfedern (3, 4) an einem ersten (38) und die Druckleitungen (21, 22) der den Hinterrädern zugeordneten Druckmittelfedern (5, 6) an einem zweiten Abgang (39) der Pumpenanordnung (37) liegen.
  9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (15, 16) aller den Vorderrädern zugeordneter Druckmittelfedern (3, 4) und die Druckkammern (17, 18) aller den Hinterrädern zugeordneten Druckmittelfedern (5, 6) über je ein gemeinsames Rückschlagventil (44, 45) an dem ersten (38) bzw. dem zweiten (39) Abgang liegen.
  10. 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (15, 16) aller den Vorderrädern zugeordneten Druckmittelfedern (3, 4) und die Druckkammern (17, 18) aller den Hinterrädern zugeordneten Drucknittelfedern (5, 6) über je einen gemeinsamen Druckakkumulator (46, 47) an dem ersten (38) bzw. dem zweiten (39) liegen.
  11. 11. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeweils einer Fahrzeugseite liegenden, Rädern von schwerpunktnahen Achsen zugeordneten Druckmittelfedern (64; 65, 81) als eine erste bzw. zweite Gruppe an einem ersten (68) bzw. zweiten (69) Abgang liegen und ihre zusammengefaßten Steuerleitungen (62, 63) die Druckmittelzufuhr zu den vina dritte Gruppe bildenden, den Rädern der chwerpunktfernen Achsen zugeordneten Druckmittelfedern (66, 67, 82) darstellen, deren Steuerleitungen (77, 78) zur gemeinsamen Rückflußleitung zusammengefaßt sind.
  12. 12. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeweils einer Fahrzeugseite liegenden, Rädern von schwerpunktnahen Achsen zugeordneten Druckmittelfedern (97; 98, 108) als eine erste bzw. zweite Gruppe an einem ersten (91) bzw. zweiten (92) Abgang liegen und ihre getrennten Steuerleitungen (95, 96) die Druckmittelzufuhren zu den eine dritte und vierte Gruppe bildenden, jeweils auf einer Fahrzeugseite liegenden, den Rädern der schwerpunktfernen Achsen zugeordneten Druckmittelfedern (99; 100, 109) darstellen, deren Steuerleitungen (101, 102) zur gemeinsamen Rückflußleitung (111) zusammengefaßt sind.
  13. 13. Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die schwerpunktnahen Achsen eine Antriebsachse des Fahrzeugs enthalten.
  14. 14. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeweils einer Fahrzeugseite liegenden, Rädern von schwerpunktnahen Achsen zugeordneten Druckmittelfedern (120; 121, 142) als eine erste bzw. zweite Gruppe an einem ersten (125) bzw. zweiten (126) Abgang liegen, während die eine dritte Gruppe bildenden, den Rädern der schwerpunkt fernen Achsen zugeordneten Druckmittelfedern (122, 123) an einem dritten Abgang (127) liegen.
  15. 15. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeweils einer Fahrzeugseite liegenden, Vorder- und Hinterrädern zugeordneten Druckmittelfedern (1 50;151 , 168;152; 153,169) vier Gruppen bilden, die jeweils an einem von vier Abgängen (155 - 158) liegen und deren Steuerleitungen zur gemeinsamen Rückflußleitung zusammengefaßt sind.
  16. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6. und einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern der Gruppen von Druckmittelfedern (64;65,81) über je ein gemeinsames Rückschlagventil (71, 72) an dem jeweiligen Abgang (68, 69) liegen.
  17. 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6 und einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern der Gruppen von Druckmittelfedern (64; 65, 81) über je einen gemeinsamen Druckakuumulator (73, 74) an dem jeweiligen Abgang liegen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0425885A3 (en) * 1989-10-28 1991-09-11 Hermann Hemscheidt Maschinenfabrik Gmbh & Co. Hydropneumatic spring system
EP2186662A1 (de) * 2008-11-18 2010-05-19 Hemscheidt Fahrwerktechnik GmbH & Co. KG Dämpfungssystem für Fahrzeuge

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