DE4200977A1

DE4200977A1 - Federbein

Info

Publication number: DE4200977A1
Application number: DE19924200977
Authority: DE
Inventors: Gerd Braeckelmann
Original assignee: Montan Hydraulik GmbH and Co KG
Current assignee: Montan Hydraulik GmbH and Co KG
Priority date: 1992-01-16
Filing date: 1992-01-16
Publication date: 1993-07-22
Also published as: WO1993013954A1; EP0575593A1; JPH06506423A

Description

Die Erfindung betrifft ein Federbein ingestalt eines ein stufigen Arbeitszylinders, dessen durch die Kolben gegen einander abgegrenzte Druckräume an einen Druckspeicher angeschlossen sind, der zusammen mit den Druckräumen des Zylinders die Feder bildet.

Solche Federbeine finden Verwendung bei Fahrzeugen mit groben Achslasten, wie Schwerlastfahrzeuge, Autokranen und dergleichen und dann auch bei geländegängigen Fahrzeugen, wie Landmaschinen. Insbesondere bei Einzelradaufhängungen geht man neuerdings dazu über, die Räder unmittelbar über Radnabenmotore anzutreiben, dann auch über Hydromotore. In Zusammenhang mit Hydroantrieben stellt sich das Problem der Leitungsführung für das Drucköl. Freiliegende Leitungen unterliegen zumal bei tiefliegenden Fahrzeugen der Gefahr von Beschädigungen durch äußere Einwirkungen.

Ausgehend vom Stand der Technik, der freiliegende Leitungen für den Druckölkreislauf vorsieht, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Lösung anzubieten, die eine gegen äußere Einwirkungen geschützte Leitungsführung erbringt.

Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Federbein erfin dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Arbeitszylinder mit min destens zwei teleskopierenden Durchführungen versehen wird, deren einander gegenüberliegende Druckangriffsflächen flächengleich sind, soweit in den Durchführungen Druck mitteldruck ansteht.

Benötigt werden für den Antrieb eines Hydromotors min destens zwei Leitungen, nämlich eine Leitung für die Zulei tung des den Motor antreibenden Drucköls und eine Leitung für die Ableitung des Drucköls sowie die Ableitung von Lecköl. Soll ein Wechsel des Drehsinns möglich sein, werden drei Leitungen benötigt, nämlich zwei Leitungen für den umschaltbaren Antrieb und eine Leckölleitung. Dement sprechend sind in der Regel drei Durchführungen im Feder bein vorzusehen. Weitere Durchführungen können vorgesehen sein, etwa für die Beaufschlagung einer Bremse oder für die Motorsteuerung. Soweit in den Durchführungen Druckmittel druck ansteht, sind in den die einander gegenüberliegenden Druckangriffsflächen flächengleich auszulegen, damit der Druck des den Radnabenmotor antreibenden Drucköls die Federcharakteristik des Federbeins nicht beeinflußt.

Konstruktive Ausgestaltungen eines Federbeins mit drei Durchführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3. Diese Ausgestaltungen sind in der Zeichnungsbeschreibung im Detail beschrieben. Die Lösung nach Unteranspruch 3 baut kompakter und ist stabiler. Dieses Lösungsprinzip ermög licht es dann auch weitere Durchführungen vorzusehen.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen weitergehend erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des neuen Federbeins,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Federbeins.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind solche Federbeine bei Einzelaufhängungen von Laufrädern 11 an einem Fahrzeugrah men 12 vorgesehen. Dabei ist der Zylinder 211 des Feder beins 21 dem Fahrzeugrahmen 12 zugeordnet, über die Kopf platte 263 der Kolbenstange 262 stützt sich das Federbein 21 an der sogenannten Achsschenkelglocke 13 ab. Die erfin dungsgemäß vorgesehenen Durchführungen im Federbein dienen der Beaufschlagung, des in Fig. 1 angedeuteten, das Rad 11 wahlweise in dem einen oder im anderen Drehsinn antreiben den Radnabenmotors 14 mit Drucköl. Der Motor 14 benötigt drei Druckmittelleitungen 16, 17, 18, nämlich zwei Leitun gen 16, 17, von denen jeweils eine entsprechend dem Motor zu vermittelnden Drehsinn die Zuleitung bildet und die andere die Ableitung, und eine Leckölleitung 18.

Vom Boden 212 des Federbeinzylinders 211 gehen Ringräume 216, 217 und einen Durchgang 218 ausbildende doppelwandige Rohre 213, 214 aus, zwischen deren Wandungen weitere stirn seitig geschlossene Ringräume 219, 221 ausgebildet sind. In dem Ringraum 216 führt sich der Arbeitskolben 261, der diesen Ringraum in den Druckraum 216 und den Druckraum 216′ unterteilt. An den Druckraum 216 ist bei 222 eine erste Druckmittelleitung angeschlossen, an den Druckraum 216′ bei 223 eine zweite Druckmittelleitung. Beide Leitungen führen zu einem nicht dargestellten Druckmittelspeicher, der zusammen mit den Druckräumen 216 und 216′ die Feder bildet. Von der die hohle Kolbenstange 262 des Arbeitskolbens 261 stirnseitig abschließende Kopfplatte 263 gehen eine weitere hohle Kolbenstange 264 aus, die in einen sich im von den vom Zylinderboden 212 ausgehenden Rohren 213, 214 ausgebil deten Ringraum 217 des Zylinders 11 führenden Ringkolben 266 ausläuft, des weiteren zwei die Kolbenstange 264 ein fassende, im Abstand vom Kolben 266 endende Rohre 267, 268, die stirnseitig aufgeweitet (267′, 268′) dichtend gegen das jeweils angrenzende der vom Zylinderboden 212 ausgehenden Rohre 213, 214 anliegen. Der Ringkolben 266 unterteilt den Ringraum 217 in den zylinderseitigen Bereich 217 und einen kolbenstangenseitigen Bereich, der durch die Kolbenstange 264 in die Teilbereiche 217′, 217′′ unterteilt ist. Die stirnseitig aufgeweiteten (267′, 268′) von der Kopfplatte 263 ausgehenden Rohre 267, 268 schirmen die zwischen den vom Zylinderboden 212 ausgehenden Rohren 213, 214 ausge bildeten Bereiche 217′, 217′′ des Ringraums 217 unter Belassung der durch die von den von der Kopfplatte 263 aus gehenden Rohren 267, 268 ausgebildeten Durchgänge 269, 271 gegenüber den kopfplattenseitigen Bereichen 217′′′, 217 ^IV der hohlen Kolbenstangen 262, 264 ab. Der von dem vom Zylinderboden 212 ausgehenden doppelwandigen Rohr 213 aus gebildete Ringraum 219 ist durchgängig (224) zu dem einerseits von dem Kolben 266 und andererseits von dem auf geweiteten Ende 267′ des von der Kopfplatte 263 ausgehen den, die Kolbenstange 264 umfassenden Rohres 267 einge grenzten Bereich 217′ des von dem vom Zylinderboden 212 ausgehenden Rohren 213, 214 ausgebildeten Ringraums 217, der von dem vom Zylinderboden 212 ausgehenden doppelwan digen Rohr 214 ausgebildete Ringraum 221 ist durchgängig (226) zu dem einerseits von dem Kolben 266 und andererseits von dem aufgeweiteten Ende 268′ des von der Kopfplatte 263 ausgehenden, sich in der Kolbenstange 264 führenden Rohres 268 eingegrenzten Bereich 217′′ des von den vom Zylinder boden 212 ausgehenden Rohren 213, 214 ausgebildeten Ring raums 217.

Die Verbindung zwischen der zum Radnabenmotor 14 führenden Leitung 16 und der nicht dargestellten Pumpe bzw. dem nicht dargestellten Tank bildet die sich aus den Ringräumen bzw. Ringraumbereichen 219, 217′ und dem Durchgang 269 im Feder bein 21 ergebende Durchführung, an der die kopfplattensei tige Leitung 16 angeschlossen (272) ist und von der zylin derbodenseitig bei 227 die Verbindungsleitung zur Pumpe bzw. zum Tank ausgeht. Die Verbindung zwischen der zum Rad nabenmotor 14 führenden Leitung 17 und der Pumpe bzw. dem Tank ergibt sich aus der von den Ringräumen bzw. Ringraum bereichen 221, 217′′ und den Durchgang 271 gebildeten Durchführung im Federbein 21, an der kopfplattenseitig bei 273′ die Leitung 17 angeschlossen ist und von der zylinder bodenseitig bei 228 die zur Pumpe bzw. Tank führende Lei tung ausgeht. Die Durchführung für das Lecköl wird gebildet von dem zentrischen vom Zylinderboden 212 ausgehenden Durchgang 218, der kopfplattenseitig in den Raum 217 ^IV übergeht, an den die Leckölleitung 18 bei 274 angeschlossen ist. Zylinderbodenseitig ist an diese Durchführung bei 229 die zum Tank führende Leitung angeschlossen. Mit dieser Lecköldurchführung sind im übrigen der zwischen Zylinder boden 212 und Kolben 261 liegende Bereich des Ringraums 216 und der zwischen der Kopfplatte und dem Kolben 261 liegende Bereich 217′′′ kurzgeschlossen (231, 276), so daß aus die sen Räumen verdrängtes Öl abströmen kann.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Feder beins ist mit 311 der Zylinder bezeichnet, von dessen Boden 312 zwei konzentrische Rohre 313 und 314 ausgehen, wobei auf dem äußeren, dickwandigen Rohr 313 im Abstand vom Zylinderboden 312 und stirnseitig Ringschultern 316, 317 ausgebildet sind. Im äußeren der vom Zylinderboden 312 aus gehenden Rohre 312, 313 und auf dem inneren dieser Rohre führt sich der Arbeitskolben 361, der in die sich im äußeren der vom Zylinderboden ausgehenden Rohre 313, 314, konkret an dessen Ringschultern 316, 317, führende Kolben stange 362 übergeht, die zylinderbodenseitig einen Rück sprung 363 aufweist, in den hinein sich das innere der vom Zylinderboden 31,2 ausgehenden Rohre 313, 314 erstreckt. Von der Kopfplatte 366 der Kolbenstange 362 geht ein die Kol benstange 362 umgebendes, doppelwandiges Rohr 367 aus, das sich in den von der Zylinderwandung und dem äußeren der vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohre 313, 314 ausgebildeten Ringraum 319, sich an der Zylinderwandung und an den Ring schultern 316, 317 des äußeren der vom Zylinderboden aus gehenden Rohre 313, 314 führend erstreckt. Zwischen den Wandungen des Rohres 367 ist ein stirnseitig geschlossener Ringraum 368 ausgebildet. Zwischen dem Zylinderboden 312 und dem Kolben 361 ist der erste Druckraum 318 des Feder beins ausgebildet, der zweite Druckraum 318′ des Federbeins ist zwischen dem Arbeitskolben 361 und der zylinderboden seitigen Ringschulter 316 des äußeren der vom Zylinderboden ausgehenden Rohre 313, 314 ausgebildet. Dieser Druckraum ist durchgängig (364) zu dem zylinderbodenseitigen Rück sprung 363 in der Kolbenstange 362, in die sich das innere der vom Zylinderboden ausgehenden Rohre 213, 214 hinein erstreckt. Zwischen dem äußeren der vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohre 313, 314 und der Kolbenstange 362 ist ein durch die Ringschultern 316, 317 auf dem Rohr 313 einge grenzter Ringraumbereich 318′′ ausgebildet, sowie durch das vom Zylinderboden 312 ausgehende Rohr 313 und das von der Kopfplatte 366 ausgehende, die Kolbenstange 362 umgebende Rohr 367 ein ebenfalls durch die auf dem Rohr 313 befind lichen Ringschultern 316, 317 eingegrenzten Ringraumbereich 319′. Der Ringraumbereich 318" ist vom Zylinderboden 312 her zugänglich durch eine sich durch das äußere der vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohre 313, 314 erstreckende Bohrung 321, von der Kopfplatte 366 her ist dieser Ringraumbereich zugänglich durch eine sich durch die Kolbenstange 362 erstreckende Bohrung 369. Der Ringraum bereich 319′ ist vom Zylinderboden 312 her auch wieder durch eine weitere sich durch das äußere der vom Zylinder boden 312 ausgehenden Rohre 313, 314 erstreckende Bohrung 322 zugänglich, der kopfplattenseitige Zugang ergibt sich aus dem in dem von der Kopfplatte 366 ausgehenden, die Kol benstange 362 umgebende Rohr 367 ausgebildeten Ringraum 368, der zu dem Ringraum 319′ durchgängig ist (371). Die für den Wechsel des Drehsinn des Antriebsmotors erforder lichen Durchführungen werden zum einen gebildet von der Bohrung 321 im äußeren der vom Zylinderboden 312 aus gehenden Rohre, dem Ringraumbereich 318′′ zwischen der Kol benstange 362 und dem vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohr 313 sowie der von der Kopfplatte ausgehenden Bohrung 369 in der Kolbenstange 362 und zum andern von der Bohrung 322 im vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohr 313, dem zwischen dem Rohr 313 und dem von der Kopfplatte 366 aus gehenden, die Kolbenstange 362 umgebenden Rohr ausgebilde ten Ringraumbereich 319′ sowie dem im von der Kopfplatte 63 ausgehenden Rohr 367 ausgebildeten Ringraum 368. Die Leck öldurchführung ergibt sich aus dem zwischen der Zylinder wandung und dem äußeren der vom Zylinderboden 312 ausgehen den Rohre 313, 314 ausgebildeten Ringraum 319 einerseits und dem Freiraum 319′′ zwischen der Kopfplatte 366 der Kolbenstange 362 und der stirnseitigen Ringschulter 317 des äußeren der vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohre 313, 314 andererseits, die durch eine weitere sich durch das äußere der vom Zylinderboden 312 ausgehenden Rohre 313, 314 erstreckende Bohrung 323 verbunden sind.

Funktionswesentlich im Sinne einer Neutralisierung des Drucks des den Radnabenmotor beaufschlagenden Öls gegenüber dem Federbein ist, dar die einander gegenüberliegenden Druckangriffsflächen in den Durchführungen für das den Motor beaufschlagende Öl flächengleich sind. Diese Flächen sind in der Zeichnung durch Pfeile gekennzeichnet.

Claims

1. Federbein ingestalt eines einstufigen Arbeitszylin ders, dessen durch den Kolben gegeneinander abgegrenz te Druckräume an einen Druckspeicher angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder mit mindestens zwei gegeneinander abgegrenzten teles kopierenden Durchführungen versehen ist, deren einan der gegenüberliegende Druckangriffsflächen flächen gleich sind, soweit in den Durchführungen Druckmittel druck ansteht.

2. Federbein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durchs einen Zylinder (211) mit zwei von dessen Boden (212) ausgehenden konzentrischen, doppelwandigen, zwischen den Wandungen stirnseitig abgeschlossene Hohlräume (219, 221) ausbildenden Rohren (213, 214) mit bodenseitigen Zugängen zu den Hohlräumen sowie zu dem zentrischen Durchgang (218),
einen sich zwischen der Zylinderwandung und dem äußeren der vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohre (213) führenden Ringkolben (261), zwischen dem und dem Zylinderboden ein erster Druckraum (216) des Federbeins und zwischen dessen Kolben stange (213) und der Zylinderwandung ein zweiter Druckraum (216′) ausgebildet ist,
einen zweiten sich zwischen den vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohren (213, 214) führenden Ring kolben (266), dessen Kolbenstange (264) mit der Kolbenstange (262) des ersten Kolbens (261) durch eine Kopfplatte (263) zusammengefaßt ist, zwei von der Kopfplatte (263) ausgehend, die Kolbenstange (264) des zweiten Kolbens (266) ein fassende, sich in die von den vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohren (213, 214) und von der Kolbenstange (264) des zweiten Kolbens (266) aus gebildeten Ringräume hinein erstreckende Rohre (267, 268) mit einer Abdichtung (267′, 268′) der zwischen diesen Rohren (267, 268) ausgebildeten Ringraumbereiche (217, 217′) gegenüber dem kopf plattenseitig zwischen der Kolbenstange (262) des ersten Kolbens (261) und dem äußeren der von der Kopfplatte (263) ausgehenden Rohre (267, 268) aus gebildeten Raum (217′′′) einerseits sowie gegenüber dem kopfplattenseitig, zwischen dem inneren der vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohre (213, 214) und dem inneren der von der Kopfplatte (263) ausge henden die Kolbenstange (264) des zweiten Kolbens (266) einfassenden Rohre (267, 268), ausgebildeten Raum (217 ^IV) andererseits,
und Verbindungen (224, 226) des von der Kopfplatte (263) her zugängliche (269) Ringraumbereichs (217′) mit dem von dem äußeren der vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohre (213, 214) ausgebildeten Raum (219) einerseits sowie des von der Kopfplatte (263) her zugängliche (271) Ringraumbereichs (217′′) mit dem von dem inneren der vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohre (213, 214) ausgebildeten Raum (221) andererseits,
Verbindungen (231, 272) des vom Zylinderboden (212) und dem zweiten Kolben (266) eingegrenzte Raums (217) und des vom äußeren der von der Kopfplatte (263) ausgehenden Rohre (267, 268) und der Kopf platte (263) eingegrenzten Raums (217′′′) mit dem zentrischen, vom inneren der vom Zylinderboden (212) ausgehenden Rohre (213, 214) ausgebildeten Durchgang (218) und dem zwischen dem inneren der von der Kopfplatte (263) ausgehenden Rohre (267, 268) ausgebildeten Raum (217 ^IV) und sich im Zylinderboden (212) befindende An schlüsse (227, 228, 229) in die Räume (219, 221) und den Durchgang (218) sowie sich in der Kopf platte (263) befindende Anschlüsse (272, 273, 274) für die Durchgänge (269, 271) und den Raum (217 ^IV).

3. Federbein nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zylinder (311) mit zwei von dessen Boden (312) ausgehenden konzentrischen Rohren (313, 314), von denen das dickwandige äußere Rohr (313) über das innere Rohr (314) vorspringt und im Abstand vom Boden (312) sowie stirnseitig Ringschultern (316, (317) bildend aufgeweitet ist,
einen sich im zwischen den vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohren (313, 314) ausgebildeten Raum (318) führenden Ringkolben (361), der in eine sich durch die an dem äußeren der vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) ausgebildeten Ringschultern (316, 317) führend erstreckende, in einer Kopfplatte (366) endende Kolbenstange (362) übergeht, die zylinderbodenseitig mit einem auf den Hub des Zylinders ausgelegten Rücksprung (363) ver sehen ist, in den sich das innere der vom Zylinder boden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) er streckt,
ein von der Kopfplatte (366) ausgehendes, die Kolbenstange (362) umgebendes, sich in den zwischen der Zylinderwandung und dem vom Zylinderboden (312) ausgehenden äußeren Rohr (313) ausgebildeten Raum (319) führendes, diesen Raum in einen zylinder bodenseitigen und einen kopfplattenseitigen Bereich (319′) unterteilendes doppelwandiges Rohr, zwei vom Zylinderboden (312) ausgehende Durchgangs bohrungen (321, 322) im äußeren der vom Zylinder boden (312) ausgehenden Rohre (313, 314), von denen eine zwischen den auf dem Rohr (313) befindlichen Ringschultern (316, 317) ausgebildeten Ringraum bereich (318′′) zwischen dem Rohr (313) und der sich von dem in dem Rohr (313) führenden Kolben ausge henden Kolbenstange (362) mündet und die andere in den zwischen dem Rohr (313) und dem von der Kopf platte (366) ausgehenden, die Kolbenstange (362) umgebenden doppelwandigen Rohr (367) ausgebildeten Ringraum (368),
zylinderbodenseitige Anschlüsse an den unterhalb des sich im äußeren der vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) ausgebildeten ersten Druckraum (318) und an den zwischen dem Kolben (361) und der zylinderbodenseitigen Ringschulter (316), auf dem vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohr (313) ausgebildeten, über eine Bohrung (364) in der den Rücksprung (363) in der Kolbenstange (362) umgebenden Wandung zugänglichen zweiten Druckraum (318′),
kopfplattenseitige Anschlüsse für eine sich in die Kolbenstange (362) erstreckende, in dem zwischen der Kolbenstange (362) und dem äußeren der vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) zwischen den auf dem Rohr (312) befindlichen Ring schultern (316, 317) ausgebildeten Ringraum (318′′) mündende Bohrung (369) und für den im von der Kopf platte (366) ausgehenden, die Kolbenstange umgeben den doppelwandigen Rohr (367) ausgebildeten, zum zwischen diesem Rohr (367) und dem zwischen dem äußeren der vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) zwischen den auf diesem Rohr (313) befindlichen Ringschultern (316, 317) ausge bildeten Ringraum (319′) durchgängigen Raum (368) und an dem zwischen der Kopfplatte (366) und der stirnseitigen Ringschulter (317) des äußeren der vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) ausgebildeten Raum (319′′), wobei dieser Raum (319′′) und der zylinderbodenseitige Raum (319) zwischen der Zylinderwandung und dem äußeren der vom Zylinderboden (312) ausgehenden Rohre (313, 314) kurzgeschlossen ist (323′).