DE3442408A1

DE3442408A1 - Niveauregeleinrichtung

Info

Publication number: DE3442408A1
Application number: DE19843442408
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl.-Ing. Bartholomäus (FH), 8781 Neuendorf; Bernhard Dipl.-Ing. Bauer (Fh); Rolf Dr.-Ing. 8770 Lohr Neuhaus
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1984-06-02
Filing date: 1984-11-20
Publication date: 1986-05-22

Description

BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Niveauregeleinrichtung fcr Fahrzeuge mit mindestens einem hydraulischen Schwingungsdämpfer mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen.
Nachdem Hauptpatent ist das für die Unterbringung der Hallsensoren des Niveaugebers erforderliche Gehäuse unmittelbar auf das Zylinderende des Schwingungsdämpfers aufgesetzt. Im Bereich des von den Hallsensoren abzutastenden Hubes der Kolbenstange weist diese einen konisch verlaufenden Querschnitt aus nicht magnetischem Material auf.Bei der Abtastung des Konus verändert sich die Hallspannung analog.
Ist in der Auswerteschaltung für den Niveaugeber eine Differenzierstufe für die abgegebene Hallspannung vorgesehen, so kann durch die Differentiation des Wegsignales erkannt werden, ob der Sensor oberhalb oder unterhalb des Konus steht. Beim Überfahren der Spitze des Konus ergibt sich eine verhältnismäßig flacher Impuls, während beim Uberfahren des stufenförmigen der Spitze abgekehrten Endes des Konus ein kurzer steiler Impuls erzeugt wird.
Bei der Festlegung der Grenzwerte der bei der Differenzierung erhaltenen Impulsamplituden können sich jedoch Schwierigkeiten ergeben.
Die der vorliegenden Zusatzanmeldung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Niveauregeleinrichtung nach dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln stets erkennbar ist, auf welcher Seite des Konus der Hallsensor steht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die nicht magnetische Schicht konstanter Dicke erstreckt sich immer entgegen der Konusspitze bis zum jeweiligen Ende der Kolbenstange, ob der Konus mit der Spitze zu oder entgegen dem Kolben verläuft. Da die nicht magnetische Schicht konstanter Dicke nur auf der einen Seite des Konus in unmittelbarer VerlänyeLung des Konus vorgesehen ist, ergibt sich eine einwandfreie Lagezuordnung des Hallsensors gegenüber dem Konus an der Kolbenstange.
Lin Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der eine Ansicht, teilweise im Schnitt der oberen Hälfte eines Federbeins mit integriertem Niveaugeber dargestellt ist.
In der Zeichnung ist ein lasttragendes Federbein 10 dargestellt, das aus einer Feder 11 und einem hydraulischen Schwingungsdämpfer 12 besteht, der in Wirkungsrichtung der Feder angeordnet ist und einen Zylinder 14 aufweist, in welchem ein an einer Kolbenstange 15 befestigter Dämpfungskolben 16 verschiebbar ist. Zur Niveauregulierung kann Druckmittel über eine axiale Innenbohrung 17 der Kolbenstange 15 in den Arbeitsraum 18 des Schwingungsdämpfers 12 eingeleitet bzw. aus dem Arbeitsraum entnommen werden.
In der Zeichnung ist lediglich die obere Hälfte des Federbeins dargestellt. Die Feder 11 ist an einem Federlager 20 abgestützt, während das untere am Zylinder 14 befestigte Federlager nicht dargestellt ist. In ebenfalls nicht dargestellter Weise ist der Zylinder 12 am unteren Ende an einem Achsschenkelbolzen für ein Fahrzeugrad angelenkt.
Das obere Ende der Kolbenstange ist in ebenfalls bekannter Weise am Wagenkasten des Fahrzeuges bei 21 befestigt.
Zum Schutz des Schwingungsdämpfers gegen Verschmutzung und harten Anschlag ist ein sich längs der Kolbenstange vom Federlager 20 zum Zylinder erstreckender Gummibalg 24 vorgesehen, an dessen unterem Ende eine Schutzhülse 25 befestigt ist, die sich über den Zylinder nach unten erstreckt. Insoweit entspricht die Bauart des Federbeins dem Stand der Technik.
Ein Niveaugeber 26 ist am kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders 14 angeordnet, das Gehäuse 27 des Niveaugebers ist ringförmig, wobei der Innendurchmesser dem Durchmesser der Kolbenstange 15 entspricht, die sich durch das Gehäuse 27 hindurch erstreckt, während der Außendurchmesser etwa den Durchmesser des Zylinders 14 entspricht. Der Niveaugeber 26 ist von einer Gummihülse 28 umschlossen, deren Umfangswandung 29 über den Zylinder 14 reicht und auf der Innenseite mit einem Abstreifer 30 zum Abdichten der Kolbenstange gegen Eindringen von Schmutz versehen ist. Ein Anschlußkabel 31 ist seitlich am Gehäuse 27 durch die Gummihülse 28 hindurchgeführt und verläuft zwischen Zylinder 14 und Schutzhülse 25 zum unteren Federteller und von dort in nicht dargestellter Weise über die zugehörige Fahrzeuge achse ins Wageninnere zu einer Steuerelektronik.
Das Magnetfeld für den bzw. die im Gehäuse 27 angeordneten, nicht dargestellten Hallsensoren wird von der Kolbenstange 15 geändert, die im Bereich des von dem Niveaugeber abzutastenden Hubes einen konisch verlaufenden Querschnitt aufweist. Hierzu ist die Kolbenstange an ihrem Umfang mit einem Konus 42 versehen, der in die Kolbenstange eingeschliffen ist. Der Konus ist etwa in der axialen Mitte der Kolbenstange 15 angebracht. Bei einer maximalen Tiefe von etwa 0,7 mm und einer Länge von beispielsweise 70 mm ist die elektrische Auflösung für die Hallsensoren ausreichend.
Die axiale Lage des Konus 42 ist so gewählt, daß bei mittlerer Beladung des Fahrzeuges die Position "normal" in der Mitte der Kolbenstange erreicht ist. Von dieser Stelle aus kann also das Niveau im Bereich von + 35 mm reguliert werden. Der Regelhub kann auch noch größer sein.
Der Konus 42 ist mit einem nicht magnetischen Werkstoff, beispielsweise Bronze, Chrom oder Kunststoff aufgefüllt, so daß dieKolbenstange wieder den vollen zylindrischen Querschnitt erhält. Ein mit einer Bronzeschicht aufgefüllter Konus wird durch eine dünne Chromschicht gegen Verschleiß geschützt, die geschliffen werden kann.
Bei den Bewegungen der Kolbenstange wird von dem Konus 42 die nicht magnetische Schichtdicke kontinuierlich im Meßbereich geändert, woraus eine Anderung des Magnetfeldes und die direkte proportionale Änderung der von den Hallsensoren abgegebenen Hallspannung resultiert.
Soweit entspricht der Niveaugeber der im Hauptpatent erläuterten Ausführung. Die Spitze 43 des Konus 42 ist somit dem Kolben 16 und das abgekehrte Ende 44 der Befestigung 21 am Wagenkasten zugekehrt. In Verlängerung des Endes 44 des Konus 42 ist nun auf der Kolbenstange 15 eine ringförmige Schicht 45 konstanter Dicke aus ebenfalls nicht magnetischem Material aufgebracht. Der Werkstoff ist ebenfalls beispielsweise Bronze, Chrom oder Kunststoff, der durch eine dünne Chromschicht gegen Verschleiß geschützt ist. Die ringförmige Schicht 45 erstreckt sich bis zum befestigungsseitigen Ende 21 der Kolbenstange 15.
Die Anordnung kann auch umgekehrt getroffen werden, dergestalt, daß sich die ringförmige Schicht 45 in Verlängerung des Konus 42 gegen den Kolben 16 zu erstreckt, wobei dann aber der Konus 42 umgekehrt angeordnet ist, so daß seine Spitze 43 nach oben zeigt und das abgekehrte Ende 44 an die ringförmige Schicht 45 angrenzt.
In jedem Fall entspricht die Dicke der ringförmigen Schicht 45 der Dicke des Konus an dessen abgekehrten Ende 44.
Beim Überfahren des durch den Konus 42 vorgegebenen Meßbereiches ist somit stets eine eindeutige Lagezuordnung gewährleistet, da ohne zusätzlichen Geräteaufwand für den Hallsensor stets erkennbar ist, ob die ringförmige Schicht 45 oder die andere Seite der Kolbenstange 15 abgetastet wird.Die abgegebene Hallspannung ist dabei stark unterschiedlich.
Zweckmäßigerweise wird die Innenbohrung 17 der Kolbenstange 15 mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser versehen, so daß die Knickfestigkeit der Kolbenstange 15 trotz der ringförmigen Schicht 45 die erforderlichen Werte aufweist.
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Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Niveauregeleinrichtung für Fahrzeuge mit mindestens einem hydraulischen Schwingungsdämpfer, in dessen Zylinder ein an einer Kolbenstange befestiger Dämpfungskolben verschiebbar ist und bei dem ein Arbeitsraum über ein magnetbetätigtes Mehrwegeventil mit einer Druckmittelquelle oder mit dem Tank verbindbar ist, wobei das Mehrwegeventil über eine Elektronikschaltung abhängig von mindestens einem die Höhe des Wagenkastens über einerFahrzeugachse erfassenden Niveaugeber betätigbar ist, und der als Hallsensor oder Feldplattenfühler ausgebildete Niveaugeber an dem kolbenstangenseitigen Ende des Zylinders des Schwingungsdämpfers befestigt ist und die Kolbenstange in dem für die Niveauregelung erforderlichen Hubbereich einen konisch verlaufenden Querschnitt aufweist, der mit nicht magnetischem Material auf den Durchmesser der Kolbenstange aufgefüllt ist, nach Patentanmeldung P 34 20 666.3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (15) mit einer ringförmigen Schicht (54) aus nicht magnetischem Material versehen ist, die in Verlängerung des der Konusspitze (43) abgekehrten Endes (44) des Konus angeordnet und deren konstante Dicke von dem abgekehrten Ende des Konus bestimmt ist.
2. Niveauregeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die nicht magnetische Schicht konstanter Dicke entgegen der Spitze (43) des Konus auf das kolbenseitige oder befestigungsseitige Ende der Kolbenstange (15) zu erstreckt.
3. Niveauregeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die nicht magnetische Schicht bis zum jeweiligen Ende der Kolbenstange (15) erstreckt.
4. Niveauregeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innenbohrung (17) der Kolbenstange (15) einen Verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweist.