Luftfederungseinrichtung für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich
auf eine Luftfederungseinrichtung für Fahrzeuge, bestehend aus einem Zylinder-Kolben-Federungsteil,
einem Dämpfungsteil sowie einem der Luftfederung zugeführte Druckluft überwachenden
Steuerventilteil und einem diesen zugeordneten, in sich elastischen Betätigungsgestänge.Air suspension device for vehicles The invention relates
on an air suspension device for vehicles, consisting of a cylinder-piston suspension part,
a damping part and a compressed air supplied to the air suspension
Control valve part and an inherently elastic actuating linkage associated therewith.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine solche Luftfederungseinrichtung
so auszubilden, daß die Nachteile der als Federungskörper bisher üblichen Gummibälge,
nämlich schwere Einbaumöglichkeit sowie unerwünschte Seitenbeweglichkeit und der
aus letzterer Beweglichkeit entstandene Zwang zu besonderen Führungsmitteln, vermieden
werden. Dabei soll jedoch nicht eine Verkleinerung des wirksamen Durchmessers des
Luftfederungskolbens in Kauf genommen werden müssen, wie dies bei der ebenfalls
bekannten Verwendung einer Wälzhaut als Kolbenelement der Fall ist.It is the object of the invention to provide such an air suspension device
to be designed in such a way that the disadvantages of the rubber bellows previously used as a spring body,
namely difficult installation and unwanted lateral mobility and the
Obligation to use special guide means resulting from the latter mobility is avoided
will. However, this is not intended to reduce the effective diameter of the
Air suspension pistons have to be accepted, as is the case with the also
known use of a rolling skin as a piston element is the case.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Kombination von
Merkmalen, die als Einzelmerkmale auf dem Luftfederungsgebiet ebenfalls bereits
bekannt sind. Diese Kombination ist folgende: a) Ein Luftfederungskolben ist mit
einem gleichachsig angeordneten Öldämpferkolben unter Zusammenfassung dieser Teile
in einem gemeinsamen Gehäuse fest verbunden; b) das die Konstanthaltung des Abstandes
Fahrzeugrahmen - Fahrbahn unter Zwischenschaltung des in sich elastischen Betätigungsgestänges
bewirkende, in an sich bekannter Weise mit einem hydraulischen Schwingungsdämpfer
verbundene Luftsteuerventil ist mit dem Luftfederungskolben zu einem Bauteil vereinigt.The object is achieved according to the invention by the combination of
Features that are also already used as individual features in the field of air suspension
are known. This combination is as follows: a) An air suspension piston is with
an oil damper piston arranged on the same axis, summarizing these parts
firmly connected in a common housing; b) keeping the distance constant
Vehicle frame - roadway with the interposition of the inherently elastic operating linkage
effecting, in a manner known per se, with a hydraulic vibration damper
The connected air control valve is combined with the air suspension piston to form one component.
Um eine ausreichende Schmierung der Dichtung für den Luftfederungskolben
zu erzielen, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vom unteren Kolbenraum
des Öldämpferzylinders durch die gemeinsame Kolbenstange von Öldämpferkolben und
Luftfederungskolben eine Ölleitung zur Oberseite des letzteren Kolbens geführt,
um dort in einigem Abstand von der Kolbenfläche in einem radial zur Innenwand des
Luftfederungszylinders gerichteten Rohransatz zu münden, und daß die Oberfläche
des Luftfederungskolbens als Teller geformt ist, von dessen tiefster Stelle - wiederum
durch die Kolbenstange - eine Ölrückleitung zum oberen Kolbenraum des Öldämpfungszylinders
führt.To ensure adequate lubrication of the seal for the air suspension piston
to achieve, is according to a further feature of the invention of the lower piston chamber
of the oil damper cylinder through the common piston rod of the oil damper piston and
Air suspension piston led an oil line to the top of the latter piston,
around there at some distance from the piston surface in a radial direction to the inner wall of the
Air suspension cylinder directed tube socket to open, and that the surface
of the air suspension piston is shaped as a plate, from its lowest point - again
through the piston rod - an oil return line to the upper piston chamber of the oil damping cylinder
leads.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
im Schnitt dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing
shown in section.
In einem mit einem Deckel 3 versehenen zylindrischen Gehäuse 1, an
dessen Unterseite ein Öldämpferzylinder 5 koaxial angeordnet ist, befindet sich
ein axial verschiebbarer Luftfederungskolben 7, dessen Kolbenstange 9 mit einem
Flansch 11 am Rahmen 13 des Fahrzeuges befestigt wird. Die Kolbenstange 9 ist an
ihrem kolbenseitigen Ende verlängert, führt durch eine Bodenplatte 15 in den Öldämpferzylinder
5, wo ihr äußerstes Ende den Öldämpferkolben 17 trägt, der beiderseits vom Dämpfungsöl
umgeben im Ölsumpf 19 vorgesehen ist. Durch den Luftfederungskolben 7 wird der Innenraum
des Gehäuses 1 in zwei Kammern geteilt, eine obere Kammer 21, welche mit der Atmosphäre
in Verbindung steht, und eine Druckluftkammer 23, die vermittels der Kolbendichtung
25 gegen die Kammer 21 und durch die Ringdichtung 27 in der Bodenplatte 15 gegen
den Ölsumpf abgedichtet ist. Auf der Oberfläche des Dämpfungskolbens 17 ist ein
seiner Bauart nach bekanntes Steuerventil 29 fest angeordnet. Dieses Luftsteuerventil
umfaßt folgende Teile: Ein Einlaßventil 31, ein Überströmventil 33, ein Auslaßventil
35, Ventilstößel 37 zur Betätigung des Ein- und Auslaßventils, Einstellschrauben
39 und einen Öldämpfer 41. Die Druckluftkammer 23 ist über eine Bohrung 43 mit dem
Auslaßventil 35 verbunden, welches über das Einlaßventil 31 und das Überströmventil
33 und über die Bohrung 45 der Kolbenstange 9 Druckluft aus der nicht dargestellten
Luftspeiseleitung vom Kompressor erhält. Das Aus- und Einlaßventil ist mit Ventilstößeln
37 ausgestattet, welche durch einen Steuerhebel 47 betätigt werden, wobei die Einstellschrauben
39 an den Auflagepunkten der Ventilstößel am Steuerhebel 47 für eine Einstellbarkeit
der Ventilhübe sorgen. Der Steuerhebel 47 setzt sich fort in einen Winkelhebel 49
und ist an der Gabel 51 der Kolbenstange 9 vermittels der Hebelwelle 53 drehbar
gelagert. Der Winkelhebel 49 ragt mit einem Teil aus dem Gehäuse 1 heraus und findet
seine Befestigung am Fahrgestell 57 des Fahrzeuges unter Zwischenschaltung einer
als Schwingungsaufnehmer wirkenden Teleskopfeder 55. Ebenfalls am Fahrgestell 57
ist das Gehäuse 1- mit seinem Öldämpfungsteil 5 ortsfest angeordnet. Das Öl des
Olsumpfes gelangt beim Durchfedern des Fahrzeuges über eine Bohrung 59 der Kolbenstange
9 und den Ansatz 61 der Kolbenstange
an die Innenwand des Gehäuses
1, an welcher es herabfließt, die Dichtung 25 benetzt und über die tellerförmig
profilierte Fläche des Dämpfungskolbens 7 einer oder mehreren Bohrungen 63 zufließt,
welche sich in einer Bohrung 65 vereinigen, die das 01 sammelt und zum Ölsumpf 19
zurückführt.In a cylindrical housing 1 provided with a cover 3, on the underside of which an oil damper cylinder 5 is arranged coaxially, there is an axially displaceable air suspension piston 7, the piston rod 9 of which is fastened with a flange 11 on the frame 13 of the vehicle. The piston rod 9 is lengthened at its piston-side end, leads through a base plate 15 into the oil damper cylinder 5, where its outermost end carries the oil damper piston 17, which is provided in the oil sump 19, surrounded on both sides by the damping oil. By the air suspension piston 7, the interior of the housing 1 is divided into two chambers, an upper chamber 21, which is in communication with the atmosphere, and a compressed air chamber 23, which by means of the piston seal 25 against the chamber 21 and through the ring seal 27 in the base plate 15 is sealed against the oil sump. On the surface of the damping piston 17, a control valve 29, which is known in terms of its design, is fixedly arranged. This air control valve comprises the following parts: an inlet valve 31, an overflow valve 33, an outlet valve 35, valve tappets 37 for actuating the inlet and outlet valve, adjusting screws 39 and an oil damper 41. The compressed air chamber 23 is connected via a bore 43 to the outlet valve 35, which Receives compressed air from the air feed line (not shown) from the compressor via the inlet valve 31 and the overflow valve 33 and via the bore 45 of the piston rod 9. The outlet and inlet valve is equipped with valve tappets 37 which are actuated by a control lever 47, the adjusting screws 39 at the points of contact of the valve tappets on the control lever 47 ensuring that the valve lifts can be adjusted. The control lever 47 continues in an angle lever 49 and is rotatably mounted on the fork 51 of the piston rod 9 by means of the lever shaft 53. Part of the angle lever 49 protrudes from the housing 1 and is attached to the chassis 57 of the vehicle with the interposition of a telescopic spring 55 acting as a vibration sensor. When the vehicle is deflected, the oil from the oil sump reaches the inner wall of the housing 1 via a bore 59 in the piston rod 9 and the extension 61 of the piston rod, on which it flows down, wets the seal 25 and one or more over the plate-shaped profiled surface of the damping piston 7 Bores 63 flow in, which unite in a bore 65 which collects the 01 and returns it to the oil sump 19.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Solange sich das Fahrzeug
im Gleichgewicht zwischen der Belastung und der entgegenstehenden Kraft des in der
Kammer 23 herrschenden Luftdruckes befindet, sind sämtliche Ventile, das Einlaßventil
31, das Überströmventil 33 und das Auslaßventil 35, unter der Einwirkung ihrer jeweiligen
Schließfedern 34 geschlossen, wobei der Steuerhebel 47 in seiner waagerechten Ruhelage
ist.The mode of operation of the device is as follows: As long as the vehicle is
in equilibrium between the load and the opposing force of the in the
Chamber 23 is the prevailing air pressure, are all valves, the inlet valve
31, the spill valve 33 and the outlet valve 35, under the action of their respective
Closing springs 34 closed, the control lever 47 in its horizontal rest position
is.
Wird nun das Fahrzeug zusätzlich belastet und die in der Kammer 23
befindliche Druckluft weiter zusammengedrückt, so senkt sich mitsamt dem Fahrzeugrahmen
13 die Kolbenstange 9 und damit das mit ihr befestigte Steuerventil 29, wobei
der einerseits am ungefederten Fahrgestell 57 und andererseits mit Steuerhebel 47
an der Hebelwelle 53 angelenkte Winkelhebel 49 seine horizontale Lage aufgibt. Der
Steuerhebel 47 dreht sich dabei gegen die Kraft des Öldämpfers 41 um die Hebelwelle
53 und drückt mit dem Stößel 37 das Einlaßventil31 in seine Öffnungsstellung, wobei
die Druckluftzuleitung aus dem nicht dargestellten Luftkompressor über die Speiseleitung
45 freigegeben wird, so daß Druckluft über das Einlaßventil gegen den Ventilkörper
des Überströmventils 33 strömt und dasselbe gegen die Kraft dessen Feder 34 öffnet,
wobei Druckluft über die Verbindungsbohrung 36 des Überströmventils und des Auslaßventils
35 in letzteres einströmt und von diesem über die Bohrung 43 in die Druckkammer
23. Damit wird diese so stark belüftet, daß der Fahrzeugrahmen 13 sich vom Fahrgestell
57 abhebt und sich wieder ein Kraftgleichgewicht zwischen dem Luftdruck der Kammer
23 und dem Gewicht des Wagenkastens einstellt. Damit gelangt der Steuerhebel 47
wieder in seine horizontale Lage, in welcher das Einlaßventil geschlossen ist. Während
die Kolbenstange 9 bei erhöhter Fahrzeugbelastung also nach unten geht, der Steuerhebel
47 das Einlaßventil31 aufstößt und somit eine Druckerhöhung in der Kammer 23 einsteuert,
drückt auch der Öldämpferkolben 17 auf den Ölsumpf 19, wobei das verdrängte Öl über
die Leitung 59 nach oben steigt, die Innenwände des Gehäuses 1 benetzt und damit
die Abdichtung 25 entsprechend der vorgesehenen Pumpumlaufschmierung zum Zwecke
der Reibungsverminderung schmiert.If the vehicle is now additionally loaded and the compressed air in the chamber 23 is further compressed, the piston rod 9 and thus the control valve 29 attached to it lowers together with the vehicle frame 13 Lever shaft 53 hinged angle lever 49 gives up its horizontal position. The control lever 47 rotates against the force of the oil damper 41 around the lever shaft 53 and presses the inlet valve 31 into its open position with the plunger 37, whereby the compressed air supply from the air compressor, not shown, is released via the feed line 45, so that compressed air against the inlet valve the valve body of the overflow valve 33 flows and the same opens against the force of its spring 34, with compressed air flowing into the latter via the connecting bore 36 of the overflow valve and the outlet valve 35 and from this via the bore 43 into the pressure chamber 23. that the vehicle frame 13 lifts off the chassis 57 and a force balance between the air pressure of the chamber 23 and the weight of the car body is restored. The control lever 47 thus returns to its horizontal position in which the inlet valve is closed. While the piston rod 9 goes down with increased vehicle load, the control lever 47 pushes the inlet valve 31 and thus controls a pressure increase in the chamber 23, the oil damper piston 17 also presses on the oil sump 19, whereby the displaced oil rises up via the line 59, wets the inner walls of the housing 1 and thus lubricates the seal 25 in accordance with the intended circulating pump lubrication for the purpose of reducing friction.