DE60306083T2

DE60306083T2 - Modul mit Luftfeder und Stossdämpfer

Info

Publication number: DE60306083T2
Application number: DE60306083T
Authority: DE
Inventors: Arnett Weber
Original assignee: Arvin Technologies Inc
Current assignee: Arvin Technologies Inc
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2023-11-22
Also published as: BR0305451A; MXPA03011085A; US20040108638A1; EP1426649A2; CA2449226A1; DE60306083D1; EP1426649B1; BRPI0305451B1; EP1426649A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmelung Nr. 60/430,906, die am 4. Dezember 2002 angemeldet wurde.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modul aus Luftfeder und Stoßdämpfer, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist, und betrifft ein Temperatursteuersystem für ein kombiniertes Modul aus Stoßdämpfer und Luftfeder, bei dem die Temperatur in der Luftfeder so gesteuert wird, dass unerwünscht hohe Temperaturen vermieden werden.
Module aus Luftfeder und Stoßdämpfer sind bekannt und haben eine Luftfeder, die über dem Stoßdämpfer angebracht ist. Der Stoßdämpfer enthält typischerweise Öl. Das Modul stellt somit sowohl eine Feder- als auch eine Dämpfungsfunktion bereit. Bei bestimmten Anwendungen kann der Stoßdämpferabschnitt eine sehr hohe Betriebstemperatur erreichen, z.B. 176,7°C (350°F). Zahlreiche militärische Anwendungen können beispielsweise zu einer derartigen hohen Temperatur führen.
Die hohe Temperatur des Stoßdämpfers stellt einige Herausforderungen hinsichtlich der Ausgestaltung dadurch dar, dass der Luftfederabschnitt typischerweise eine niedrigere maximale Betriebstemperatur besitzt. Als Beispiel kann eine typische Luftfeder einer Temperatur von lediglich 93,3°C (200°F) standhalten. Im Zeitverlauf und beim Betrieb des Fahrzeugs stabilisiert sich die Temperatur der Luft in der Luftfeder und nähert sich derjenigen des Stoßdämpfers an. Wenn derartige Module aus Luftfeder und Stoßdämpfer bei Hochtemperaturanwendungen verwendet werden, kann somit der Luftfederabschnitt unerwünscht hohen Temperaturen ausgesetzt sein.
Die US 4,493,481 offenbart eine Luftfeder auf dem allgemeinen Gebiet der Erfindung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer offenbarten Ausführungsform dieser Erfindung ist eine Luftfeder mit einer Steuervorrichtung nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 versehen, welche sicherstellt, dass die Luft in der Luftfeder keine unerwünscht hohe Temperatur erreicht. In einer offenbarten Ausführungsform weist die Steuervorrichtung ein auf Temperatur ansprechendes Ventil auf, das Luft aus der Luftfeder freigibt, wenn diese Luft oder die Luftfeder eine unerwünscht hohe Temperatur erreicht.
Die Luftfeder ist wie bekannt auch mit einem Niveauregelventil versehen. Das Niveauregelventil wird so betrieben, dass sichergestellt ist, dass sich die durch die Luftfeder vorgespannte Aufhängung an einer gewünschten Stelle in Bezug auf den Fahrzeugrahmen befindet. Das Niveauregelventil leitet in Reaktion auf eine Bewegung der Aufhängung in Bezug auf den Fahrzeugrahmen entweder zusätzliche Luft zur Luftfeder oder führt Luft aus dieser ab. Wenn das Niveauregelventil zusammen mit dem auf Temperatur ansprechenden Ventil verwendet wird, stellt es sicher, dass zusätzliche Luft mit einer niedrigeren Temperatur in die Luftfeder geleitet wird, nachdem ermöglicht wurde, dass durch das Temperatursteuerventil Luft aus der Luftfeder ausströmt.
Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden am besten aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen verstanden, welche im Folgenden kurz beschrieben sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt das erfindungsgemäße Luft- und Ölstoßdämpfermodul in einem normalen Betriebszustand.
2 zeigt das Modul aus 1, nachdem Luft aus der Luftfeder ausgeströmt ist und bevor das Niveauregelventil zusätzliche Luft zur Luftfeder geleitet hat.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt ein Modul 20 aus Luftfeder und Stoßdämpfer. Wie gezeigt weist der Stoßdämpferabschnitt 22 eine Welle 23 auf, die sich nach oben durch die Luftfeder 30 erstreckt. Der Stoßdämpfer 22 ist bei 25 an der Aufhängung 24 angebracht. Das andere Ende 28 der Welle 23 ist am Fahrzeugrahmen 26 befestigt. Wie bekannt wird die Luftfeder 30 durch ein Niveauregelventil 32 mit Luft versorgt. Das Niveauregelventil 32 ist, wie bei 34 schematisch gezeigt, am Fahrzeugrahmen angebracht. Ein Hebel 38 aus dem Niveauregelventil 32 ist an der Aufhängung 24 befestigt. Eine Hochdruck-Luftversorgungsleitung 36 führt Luft zum Niveauregelventil 32. Ausgehend von dem Niveauregelventil 32 kann Luft durch die Leitung 40 zum Inneren der Luftfeder 30 geleitet werden. Das Niveauregelventil 32 ist ein bekanntes Bauteil in modernen Fahrzeugen und wirkt, um die Relativposition der Aufhängung 24 und des Fahrzeugrahmens 34 beizubehalten. Wenn sich die Relativposition der Aufhängung 24 in Bezug auf den Fahrzeugrahmen 34 verändert, bewegt sich der Hebel 38 und bewirkt, dass auf bekannte Weise Luft zur Luftfeder 30 oder aus dieser geleitet wird.
Wie gezeigt, ist an der Luftfeder 30 ein durch einen Temperaturregler gesteuertes Ventil 42 angeordnet. Derartige Ventile sind bekannt und können so ausgebildet sein, dass sie sich bei einer bestimmten Temperatur öffnen. Das heißt, dass eine in dieser Erfindung verwendbare Steuerung über einen Temperaturregler ein bekanntes Ventil sein kann. Die Anwendung eines derartigen Ventils in der Luftfeder 30 ist jedoch erfinderisch. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das thermostatische Steuerventil dazu ausgebildet, sich bei einer Temperatur zu öffnen, die weit unter der maximalen Betriebstemperatur der Luftfeder 30, nämlich 65,6°C (150°F), liegt.
Im Betrieb, und insbesondere wenn das Modul 20 einem Militärfahrzeug zugeordnet ist, kann nun die Temperatur des Stoßdämpfers 22 beispielsweise auf bis zu 176,7°C (350°F) steigen. Wenn dieser Temperaturanstieg auftritt, steigt auch die Temperatur der Luft in der Luftfeder 30. Bei einem bestimmten Punkt überschreitet die Luft den Sollwert des Ventils 42, und das durch einen Temperaturregler gesteuerte Ventil 42 öffnet sich. Wenn sich das durch einen Temperaturregler gesteuerte Ventil 42 öffnet, strömt die Luft aus der Kammer 30, da sie einen höheren Druck besitzt als die Raumumgebung.
Wie in 2 gezeigt, ist nachdem die Luft aus dem durch einen Temperaturregler gesteuerte Ventil 42 ausgetreten ist die Luftfeder 30 etwas zusammengedrückt. Wenn dies auftritt, befindet sich die Aufhängung 24 näher am Fahrzeugrahmen 26 als in 1. Durch diese Bewegung bewegt sich auch der Stellhebel 38 und öffnet das Niveauregelventil 32. Da das Niveauregelventil 32 offen ist, wird Luft aus der Versorgungsleitung 36 zur Leitung 40 und in die Kammer der Luftfeder 30 geleitet. Diese zusätzliche Luft treibt die Luftfeder so an, dass sie ihre vollständig dekomprimierte Position, die in 1 gezeigt ist, erneut einnimmt. Durch das Ersetzen der warmen Luft in der Luftfeder 30 durch die kühlere Luft aus der Versorgungsleitung 36 wird die Temperatur der Luftfeder gesenkt. Somit stellt die erfinderische Kombination eine einfache automatische Temperatursteuerung bereit, die unerwünscht hohe Temperaturen in der Luftfeder vermeidet.
Zwar ist eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung offenbart worden, doch ein Facharbeiter wird erkennen, dass bestimmte Änderungen im Umfang dieser Erfindung liegen.

Claims

Modul (20) aus Luftfeder und Stoßdämpfer, mit: einer Luftfeder (30), die ein Luftvolumen definiert, wobei die Luftfeder einen Abschnitt eines Stoßdämpfers (22) umgibt, wobei sich der Stoßdämpfer in der Luftfeder erstreckt; gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung. zur Vermeidung einer unerwünscht hohen Temperatur in der Luftfeder, indem ein Ventil verwendet wird, das sich öffnet, damit bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur wärmere Luft aus dem Luftvolumen austreten und durch kühlere Luft ersetzt werden kann.
Modul nach Anspruch 1, bei dem die Steuervorrichtung ein auf Temperatur ansprechendes Ventil (42) enthält, das sich öffnet, um das Austreten von Luft aus dem Luftvolumen zu ermöglichen, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist.
Modul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Niveauregelventil (32) dazu betrieben wird, die kühlere Luft in die Luftfeder (30) zu fördern, sollte das auf Temperatur ansprechende Ventil (42) öffnen, um das Austreten von Luft aus dem Luftvolumen zu ermöglichen.
Modul nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das auf Temperatur ansprechende Ventil (42) an einem Ende der Luftfeder (30) angebracht ist.
System zur Senkung und Regulierung der Lufttemperatur in einer Luftfeder (30) nach Anspruch 1, mit: einer Luftfeder (30), die ein Luftvolumen definiert, wobei die Luftfeder einen Abschnitt eines Stoßdämpfers (22) umgibt, wobei sich der Stoßdämpfer in der Luftfeder erstreckt; einem auf Temperatur ansprechenden Ventil (42), das an der Luftfeder vorgesehen ist, um die Temperatur in der Luftfeder zu überwachen und warme Luft aus dem Luftvolumen freizugeben, wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht ist; einer Luftversorgungsleitung (36), um Luft aus einem Luftversorgungssystem eines Fahrzeugs bereitzustellen; und einem Niveauregelventil (32) an der Luftversorgungsleitung, um das Strömen von Luft von der Luftversorgungsleitung in das Luftvolumen zu ermöglichen, wenn eine Aufhängung, die am Stoßmodul befestigt werden soll, sich aufgrund eines Freigebens von warmer Luft aus dem Luftvolumen bewegt.