DE3500601A1 - Spring cylinder for vehicles, especially motor vehicles - Google Patents
Spring cylinder for vehicles, especially motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Federzylinder für Fahrzeuge, insbesondere KraftfahrzeugeSpring cylinders for vehicles, in particular motor vehicles
Die Erfindung bezieht s-ich a uf einen Federzylinder für Fahrzeuge, insbesondere Kra-ftfa--frrzeug-e, mit mindestens e-inem im Bereich des Fahrzeugrades zwischen Fahrzeugaufbau und Radachse angeord,neten Teleskop-Federzylinder, wobei der Feder--zyltnde-r -eine Dämpfungsventilvorrichtung, einen Arbei tszylinder, der durch einen an einer .,Kolbenstange befestigten Arbeitskolben in einen oberen und unteren Arbeitsraum geteilt ist und einen Druckspeicher aufweis-t.The invention relates to a spring cylinder for vehicles, in particular power vehicles, with at least one in the area of the vehicle wheel between the vehicle body and wheel axle angeord, Neten telescopic spring cylinder, whereby the spring - zyltnde-r - a damping valve device, a working cylinder that by a working piston attached to a., piston rod into an upper and The lower working space is divided and a pressure accumulator aufweis-t.
Komfortable Federungssysteme haben den Nachteil, daß der Fahrzeugaufbau aufgrund einer welchen Federkennlinie bei Querbeschleunigungen (Bremsen, Beschleunigen, Kurvenfahrt) zur Instabilität neigt. Die Schwerpunktverlagerung des Aufbaus beeinträchtigt das Lenkverhalten und -somit die Fahrsicherheit enorm. Die be.r-.eits dazu eingese-tzten Stabilisatoren (Torsionsstäbe) dämmen die Aufbauwankungen nur ungenügend ein.Comfortable suspension systems have the disadvantage that the vehicle structure based on which spring characteristic curve for lateral acceleration (braking, accelerating, Cornering) tends to be unstable. The shift in the center of gravity of the superstructure is impaired the steering behavior and thus the driving safety enormous. The persons employed for this purpose Stabilizers (torsion bars) only insufficiently contain the structural fluctuations.
Bekannt ist darüber hinaus ein Verfahren zum Entgegenwirken dieser Kräfte (z.B. DE--OS 28.44 413'), bei dem in deren Zylindern der Druck und auch die Relativgeschwindigkeit sowie der Relativweg der Kolben gegenüber den Zylindern gem.essen wird. Durch die Messung der Querbeschleunigung des Fah-rzeuges und durch die Aufbereitung der Meßgrößen in einem Storbeobachter- und durch Erzeugen von Steuersignalen, die auf geeignete elektrohydraulische Ventile wirken, ist eine Steuerung der hydraulischen Federbeine möglich. Ein solches Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und es bedarf einer größeren Anzahl von Meßwertaufnehmern sowie einer elektronischen Verarbeitung der Meßwerte, um ein Steuersignal an die entsprechenden Federbeine abzugeben.A method for counteracting this is also known Forces (e.g. DE - OS 28.44 413 '), in which the pressure and also the The relative speed and the relative travel of the pistons in relation to the cylinders are measured will. By measuring the lateral acceleration of the vehicle and by processing the measured variables in a stor observer and by generating control signals, the Act on suitable electro-hydraulic valves is to control the hydraulic ones Suspension struts possible. However, such a method is very expensive and necessary a larger number of transducers and electronic processing of the measured values in order to send a control signal to the corresponding suspension struts.
Desweiteren sind Federelemente mit einer Einrichtung zur Veränderung der Dämpfungskraft bekannt (z.B. DE-OS 31 11 410), bei denen ein hydropneumatischer Speicher über einen Steuerschieber das Federelement durch Querschnittsveränderung so beeinflußt, daß die Federbewegungen der Radaufhängungen stärker gedämpft werden. Um beispielsweise das Bremseintauchen, insbesondere bei Motorrädern, weitestgehend zu unterbinden, sind solche Vorrichtungen jedoch nicht geeignet, da allein aufgrund erhöhter Dämpfung ein übermäßiges Eintauchen, insbesondere bei längeren Bremsvorgängen nicht behoben werden kann.Furthermore, spring elements are equipped with a device for changing the damping force known (e.g. DE-OS 31 11 410), in which a hydropneumatic Store the spring element via a control slide by changing the cross-section influenced so that the spring movements of the wheel suspensions are dampened more. For example, brake immersion, especially on motorcycles, as much as possible to prevent, such devices are not suitable, because solely due to increased damping, excessive immersion, especially when braking for a long time cannot be fixed.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen voll-oder teiltragenden Federzylinder so auszubilden, daß bei einfacher und sicherer Ausbildung ein weicher Fahrkomfort nicht beeinträchtigt wird, jedoch in entsprechenden Fahrsituationen über eine entsprechende Ansteuerung eine Veränderung sowohl der Federkennlinie wie auch der Dämpfung in der Form erzielt werden kann, daß Neigungs-, Wank- und/ oder Nickbewegungen des Fahrzeugaufbaus herabgesetzt werden können.Starting from this, it is the object of the invention to provide a fully or partially supporting To train spring cylinder so that with a simple and safe training a soft Driving comfort is not impaired, but in appropriate driving situations a change in both the spring characteristic and via a corresponding control also the damping can be achieved in the form that inclination, roll and / or Nodding movements of the vehicle body can be reduced.
Zur Lösung dies-er Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dä daß der Arbeitskolben Xen5llos ausgebildet ist und daß der obere und der untere Arbeitsraum einen Ausgleichsraum aufweist, der durch jeweils einen Druckspeicher beaufschlagt wird und wobei die Arbeitsräume über mindestens einen 'durch ein ansteuerbares Ventil verschließbaren Kanal miteinander verbunden sind.To solve this problem, the invention provides that the working piston Xen5llos is formed and that the upper and the lower working space has a compensation chamber, which is acted upon by a pressure accumulator in each case is and wherein the working spaces via at least one 'by a controllable valve closable channel are interconnected.
Ausgegangen wird von einem hydropneumatischen Federzylinder, der mit einem dichten Arbeitskolben versehen ist, zwei Arbeitsräume trennt und an einer Kolbenstange befestigt ist.It is based on a hydropneumatic spring cylinder with is provided with a tight working piston, separates two working spaces and on one Piston rod is attached.
Dabei ist grun-dsätzlich jeder Arbeitsraum des Arbeitszylinders an einen separaten Druckspeicher angeschlossen, wobei zur Umschaltung von Feder- und Dämpfungskennlinien das extern ansteuerbare Ventil dient. Vorteilhaft ist dabei, daß bei geöffnetem Ventil e-in Einkammerverhalten mit flacher Federkennlinie und je nach Ausführungsform niedriger Dämpfung erzielt werden kann und daß bei geschlossenem Ventil ein Zweikammerverhalten mit steilerer Federkennlinie und je nach Ausführungsform höherer Dämpfung erreichbar ist.In principle, every working space of the working cylinder is on a separate pressure accumulator connected, whereby to switch from spring and Damping characteristics used by the externally controllable valve. It is advantageous that when the valve is open e-in single-chamber behavior with a flat spring characteristic and Depending on the embodiment, lower attenuation can be achieved and that with the closed Valve has a two-chamber behavior with a steeper spring characteristic and depending on the embodiment higher attenuation can be achieved.
Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Druckspeicher im Federzylinder integriert angeordnet sind.According to an essential feature it is provided that the pressure accumulator are arranged integrated in the spring cylinder.
Eine solche Integrierung kann ohne weiteres über eine Abtrennung mittels Trennkolben und/oder Membranen je nach Ausführungsf-orm- erfolgen.Such an integration can easily be achieved by means of a separation Separating pistons and / or diaphragms are carried out depending on the design.
Als besonders günstige Aus.führu-ngsform speziell für den Einsatz in einer Teleskopgabel für. das Vorderrad ein-es Motorra-d--es ist vorgesehen- da-ß fUr zwei einer Radachse zugeordneet.en Federzyli-ndern jeweils für den oberen und unteren Arbeitsraum ein gemeinsamer Druckspeicher vorgesehen- ist. Diese Druckspeicher können dabei in ie einem Federzylinder integriert oder auch extern angeordnet sein.As a particularly favorable embodiment, especially for use in a telescopic fork for. the front wheel on a motorbike - it is intended - that-ß For two spring cylinders assigned to a wheel axle, one for the upper and one a common pressure accumulator is provided in the lower working space. This pressure accumulator can be integrated in ie a spring cylinder or arranged externally.
die Verbindung der Druckspeicher wie auch der Federzylinder erfolgt dabei über geeignete rohrförmige Verbindungen.the pressure accumulator and the spring cylinder are connected using suitable tubular connections.
Zur Ausnutzung der rotationssymmetrischen Form eines Arbeitszylinders bietet sich in Ausge.staltung der Erfindung- an, daß der Kanal als Ringkanal un-d gleichzeitig als Ausgleichsraum für beide Arbe4ts-räume- a-uf dem Außenumfang des Arbeitszylinders angeordnet ist, wobei auf jeder Seite des Endbereiches des Arbeitszylinders Bohrunge-n zwisc-hen dem Arbeitszylinder und d-em Ringkanal angeordnet sind. Diese Bohrungen können in Stirnwänden des Arbeitszylinders wie auch in der Nähe dieser Stirnwände im Arbeitszlyinder selbst angeordnet sein. In diesem Falle erfolgt die Unterbringung der Bohrungen außerhalb des Hubbereiches des Arbei tskol-bens.To take advantage of the rotationally symmetrical shape of a working cylinder offers itself in Aus.staltung the invention, that the channel as a ring channel and d at the same time as a compensation space for both work spaces on the outer circumference of the Working cylinder is arranged, with on each side of the end region of the working cylinder Bores are arranged between the working cylinder and the annular channel. These Drilling can in the end walls of the working cylinder as well as in the vicinity of these end walls be arranged in the work cylinder itself. In this case, the accommodation takes place the bores outside the stroke range of the working piston.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kanal im Arbeitskolben angeordnet ist und das Ventil über eine innerhalb der Kolbenstange verlaufenden Zuleitung angesteuert wird. Von Vorteil ist dabei, wenn der Kanal in Form einer Bohrung und das Ventil in Form eines axial in die Bohrung hinein verschiebbaren Kolbens vorgesehen ist. Die Ansteuerung eines Kolbens könnte dabei in hydraulischer oder pneumatischer Form erfolgen.In a further embodiment of the invention it is provided that the channel is arranged in the working piston and the valve via an inside the piston rod running supply line is controlled. It is advantageous if the channel is in In the form of a bore and the valve in the form of an axially displaceable into the bore Piston is provided. The control of a piston could be hydraulic or pneumatic form.
Eine weitere Variabilität der Federkennlinie sowie der Dämpfungskräfte kann erzielt werden, wenn in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, daß mindestens zwei Ventile die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen beaufschlagen. Durch eine entsprechende Ansteuerung des jeweiligen Ventiles sowie durch Auslegung von gleichen oder unterschiedlich großen Querschnitten der Kanäle ist eine entsprechend gewünschte geschwindigkeitsabhängige Dämpfung erzielbar.Another variability of the spring characteristic and the damping forces can be achieved if it is provided in an embodiment of the invention that at least two valves act on the connection between the working spaces. By a corresponding control of the respective valve as well as by designing the same or different sized cross-sections of the channels is a correspondingly desired one speed-dependent damping achievable.
Ein weiteres wesentliches Merkmal sieht vor, daß zwischen mindestens einem Arbeitsraum und dem zugehörigen Ausgleichsraum eine dämpfungskraftabhängige Ventilvorrichtung vorgesehen ist. Diese Ventilvorrichtungen können beispielsweise auf einer oder beiden Stirnseiten des Arbeitszylinders in Form von federbeaufschlagten Ventilscheiben oder Tellerfederpakete Verwendung finden.Another essential feature provides that between at least a work space and the associated compensation space a damping force-dependent Valve device is provided. These valve devices can, for example on one or both end faces of the working cylinder in the form of spring-loaded Find valve discs or disc spring assemblies.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das Ventil elektromagnetisch, pneumatisch oder hydraulisch ansteuerbar ist. Dabei sieht eine besonders günstige Ausführungsform vor, daß zur Ansteu-erung des Ventils der Bremsdruck vorgesehen ist. Hierbei läßt sich über eine hy-dra.ulisch ansteuerbare Bremse ein entsprechender hydraulischer Abzweig herstellen, der das Ventil ansteuert.According to a further essential feature it is provided that the valve can be controlled electromagnetically, pneumatically or hydraulically. One sees particularly favorable embodiment that to control the Valve of the brake pressure is provided. Here one can say about a hy-dra.ulisch Controllable brake create a corresponding hydraulic branch that the Actuates valve.
In Ausgestaltung der Erfindung wird bei unabhängig voneinander ansteuerbaren Bremsen jedem Druckkreis ein Ventil zugeordnet. Durch eine derartige Zuordnung ist eine große Variabilität, zu. erzielen.. Beispielsweise bei einem Motorra.d, bei dem die Vorderrad- und Hinterradbremse voneinander unabhängig. arbeiten, läßt sich ein solch-es Sy-stem problemlos anwenden.In an embodiment of the invention, independently controllable Braking a valve is assigned to each pressure circuit. Such an assignment is a lot of variability, too. achieve .. For example with a Motorra.d, at which the front and rear brakes are independent of each other. work, can use such a system without any problems.
Darüber hinaus läßt sich die Erfindung in der Weise ausg-estalten, daß jeder Druckspeicher einen Anschluß zur Nach-und Befüllung von Druckgas. aufweist, wobei mit Vorteil der Ans-chl-uß dem für Fahrzeugreifen üblichen Normanschluß entspricht. Es lassen sich durch diese Maßnahme individuelle Federkennlinien und Dämpfungswerte erzielen, so daß auch beispielsweise auf die Beladung eines Fahrzeuges Rücksicht genommen werden kann.In addition, the invention can be developed in such a way that that each pressure accumulator has a connection for topping up and filling with pressurized gas. having, The connection advantageously corresponds to the standard connection customary for vehicle tires. This measure enables individual spring characteristics and damping values achieve, so that, for example, consideration of the loading of a vehicle can be taken.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Schematisch dargestellt.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawings Schematically shown.
Es zeigt: Figur 1 eine Motorrad-Teleskopgabel für die Vorderradachse mit zwei Gasdruckdämpfern im Schnitt Figur 2 einen Federzylinder mit zusätzlichen Dämpfungsventilvorrich-tung.en im Schnitt Figur 3 einen für die Aufnahme von Radführungskräften ungeeigneten Gasdruckdämpfer im Sc Schnitt mit einer Ansteuerung über den Bremsdruck Figur 4 eine Ausführungsform wie in Figur 3 bereits gezeigt mit dem Unterschied, daß ein elektromagnetisch ansteuerbares Ventil verwendet wird Figur 5 eine Niveauregelungsanlage mit einer ventilgesteuerten Verbindung zwischen den Arbeitsräumen im Schnitt Figur 6 eine Niveauregelungsanlage mit unabhängiger Regelung im Schnitt Figur 7 einen hydropneumatischen Stoßdämpfer mit zusätzlicher Schaltungsmöglichkeit zur Dämpfungsveränderung im Schnitt Figur 8 das in Figur 7 gezeigte Ventil als Einzelteil im Schnitt Figur 9 einen Stoßdämpfer im Prinzip wie in Figur 7 gezeigt mit dem Unterschied, daß die Druckspeicher mit Anschlüssen zur Be- und Machfüllung versehen sind Figur lo im Prinzip das in Figur 3 gezeigte Ventil mit dem Unterschied, daß im Arbeitskolben zwei Ventile untergebracht sind Figur 11 eine weitere Variation von zwei Ventilen in einem Arbeitskolben im Schnitt Figur 12 das in Figur 4 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Gasdruckdämpfers mit zwei unabhängig voneinander ansteuerbaren Ventilen im Schnitt Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Teleskopgabel für die Vorderradaufhängung eines Motorrades. Sie besteht im wesentlichen aus den.Gasdruckdämpfern 18 und 19, die im unteren Berei-ch die Rada. ch.se 20 zur Führung des Ra.des 21 aufnehmen. Beide Gasdruckdämpfer 18, 19 sind über eine Brücke 22 miteinander verbunden.It shows: FIG. 1 a motorcycle telescopic fork for the front wheel axle with two gas pressure dampers in section Figure 2 a spring cylinder with additional Damping valve devices, in section FIG. 3, one for absorbing wheel guidance forces Unsuitable gas pressure damper in the SC section with control via the brake pressure figure 4 an embodiment as already shown in Figure 3 with the difference that a Electromagnetically controllable valve is used, Figure 5 is a level control system with a valve-controlled connection between the work rooms in the section figure 6 a level control system with independent control in section FIG. 7 a hydropneumatic shock absorber with additional switching option for changing the damping in section FIG. 8 the valve shown in FIG. 7 as an individual part in section FIG 9 a shock absorber in principle as shown in Figure 7 with the difference that the Pressure accumulators with connections for filling and filling are provided in Figure lo in Principle of the valve shown in Figure 3 with the difference that in the working piston two valves are housed Figure 11 a further variation of two valves the exemplary embodiment shown in FIG. 4 in a working piston in section FIG. 12 a gas pressure damper with two independently controllable valves in the Section The exemplary embodiment shown in FIG. 1 is a telescopic fork for the front suspension of a motorcycle. It consists in essentially from the gas pressure dampers 18 and 19, the Rada in the lower area. ch.se 20 to guide Ra.des 21. Both gas pressure dampers 18, 19 are via a Bridge 22 connected to each other.
Die Aufnahme der Radführungskräfte erfolgt über das Außenrohr 2.3 bzw. über die Führungsbüchsen 24. Der Gasdruckdämpfer 18, 19 ist dabei die Feder 25 abgestützt.The wheel guidance forces are absorbed via the outer tube 2.3 or via the guide bushes 24. The gas pressure damper 18, 19 is the spring 25 supported.
Der Gasdruckdämpfer selbst besteht aus dem Arbeitszylinder 13, i-n dessen zylindrischem Innenraum der Arbeitskolben 1 an der Ko-l-benstange 15 befestigt ist. Der Arbeitskolben 1 teilt den Arbeitszylinder 1-3 in den oberen Arbeitsraum 2 und den unteren Arbeitsraum 3 auf, wobei über Bohrungen 14 eine Verbindung. in den Ringkanal 12 erfolgt.. Der Ringkanal 12 ist dabei gle-ic.hzeitig als Ausgleichsraum für beide Arbeit-sräume 2, 3 vorgesehen, da der ob.ere Arbeitsraum 2 über die Ventilvorrichtung 16 ebenfalls mit dem Ringkanal 12 verbunden ist.The gas pressure damper itself consists of the working cylinder 13, i-n the cylindrical interior of which the working piston 1 is attached to the piston rod 15 is. The working piston 1 divides the working cylinder 1-3 into the upper working space 2 and the lower working space 3, with a connection via bores 14. in the ring channel 12 takes place .. The ring channel 12 is at the same time as a compensation space intended for both work spaces 2, 3, since the upper work space 2 has the valve device 16 is also connected to the ring channel 12.
Die Druckspeicher 7 und.6-s-ind dabei mit dem unteren Arbeitsraum 3 un.d dem oberen Arbe.itsraum 2 über den Ringkanal 12 verbunden. Bei der hier dargestellten Ausführungsform handelt es sich um Druckspeicher 6, 7,. die. für beide Gasdruckdämpfer 18 und 19 gleichzeitig Verwend.ung finden.The pressure accumulators 7 and 6-s-ind with the lower work area 3 and the upper working space 2 via the ring channel 12. With the one shown here Embodiment is about pressure accumulator 6, 7 ,. the. for both gas pressure dampers 18 and 19 are used at the same time.
Im Kanal 9 bef-indet sich d.as über den Bremsdruck angesteuerte Ventil 8, wobei das Ventil in Farm- eines axial verschiebbaren Kolbens ausgebildet ist. Bei geöffnetem Ventil 8, also bei Nichtbetätigung der Bremse, übernehm.en die Druckspeicher 6, 7 den Volumen'ausgleich de.r Kolbenstange 15. Da durch d-ie ein-und ausfahrende Kolbenstange 15 relativ wenig Dämpfungsflüssigkeit bewegt wird, wird; die Federwirkung auch entsprechend weich und komfortabel. Das Faderungsverhalten des Ra-des bestimmen also hauptsächlich die Stahlfedern 25.The valve controlled by the brake pressure is located in channel 9 8, the valve being designed in the form of an axially displaceable piston. When valve 8 is open, i.e. when the brake is not actuated, the pressure accumulators take over 6, 7 the volume compensation of the piston rod 15. As through the retracting and extending Piston rod 15 is moved relatively little damping fluid, is; the spring action also correspondingly soft and comfortable. Determine the fading behavior of the Ra-des so mainly the steel springs 25.
Der Arbeitskolben 1 bewegt die D'-ämpfungsflüssigkeit durch die Ventileirrrichtung 16 und zwar unabhängig von der Stellung des Ventils 8. Wi-rd die Bremse betäti-gt, so schließt das Ventil 8 den Kanal 9 und es entsteht einen sogenanntes 2-Kammer-Verhalten.The working piston 1 moves the D'-damping fluid through the valve device 16, regardless of the position of valve 8.When the brake is applied, so the valve 8 closes the channel 9 and a so-called 2-chamber behavior is created.
Die volle Fläche des Arbeitskolben 1 federt nun gegen das Gaspolster des Druckspeichers 6, was eine wesentlich straffere Federkennung bewirkt. Gleichzeitig expandie'rt das,Gaspolster des Druckspeichers 7, da dieser nun' mit der Kolbenring-V fläche in Verbindung steht. Nach Beendigung des Bremsvorganges sinkt der Bremsdruck ab, das Ventil 8 wird durch den im System herrschenden Druck zurückbewegt und gibt den Kanal 9 wieder frei.The full surface of the working piston 1 now springs against the gas cushion of the accumulator 6, which causes a much tighter spring rate. Simultaneously That expands, gas cushion of the pressure accumulator 7, since this now ' with the piston ring V surface is in connection. After the end of the braking process If the brake pressure falls, the valve 8 is activated by the pressure in the system moves back and releases channel 9 again.
Nun sind die Bedingungen Ur das Einkammer-Verhalten wieder gegeben, denn die Druckspeicher 6, 7 stehen wieder miteinander in Verbindung.Now the conditions Ur the one-chamber behavior are given again, because the pressure accumulators 6, 7 are again connected to one another.
Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde der Druckspeicher 6 im Mantelrohr des Gasdruckdämpfers integriert und über den Trennkolben 26 gegenüber dem Ausgleichsraum 4 abgetrennt. Der obere Arbeitsraum 2 steht über die Ventilvorrichtung '16a mit dem Ausgleichsraum 4 in Verbindung.In the embodiment shown in Figure 2, the pressure accumulator 6 integrated in the jacket tube of the gas pressure damper and across the separating piston 26 the compensation space 4 separated. The upper working space 2 is above the valve device '16a in connection with the compensation space 4.
Der untere Arbeitsraum 3 besitzt eine zusätzliche Ventil vorrichtung 16b ebenfalls für die Zug- und Druckstufe und ist über diese Ventilvorrichtung 16b mit dem Ausgleichsraum 5 verbunden. Innerhalb dieses Ausgleichsraumes 5 ist ueber die Membran 27 der Druckspeicher 7'abgetrennt.The lower working space 3 has an additional valve device 16b also for the tension and compression stage and is via this valve device 16b connected to the compensation space 5. Within this compensation space 5 is over the membrane 27 of the pressure accumulator 7 'is separated.
Das Ventil 8 ist als axial verschiebbarer Kolben ausgebildet und befindet sich in einer entsprechenden Bohrung der Kolbenstange 15. Die Beaufschlagung mit Bremsdruck erfolgt Uber den in der Kolbenstange 15 angeordneten Druckkanal 28. Das Ventil 8 dient zum Verschließen des im Arbeitskolben 1 angeordneten Kanal es 9.The valve 8 is designed and located as an axially displaceable piston in a corresponding bore of the piston rod 15. The application with Brake pressure takes place via the pressure channel 28 arranged in the piston rod 15 Valve 8 is used to close the channel 9 arranged in working piston 1.
Bei geöffnetem Ventil 8 wird lediglich das dem verdrängtem Kolbenstangenvolumen entsprechende Volumen an Dämpfungsmittel bewegt. Dies bedeutet, daß in dieser Schaltstellung hauptsächlich die weicher eingestellte Ventilvorrichtung, in diesem Falle 16a, durchstrmt wird und der Druckspeicher 6 den Kolbenstangenausgleich übernimmt. Das Resultat ist eine komfortable Federung un'd Dämpfung. Durch Betätigung 'der Bremse erhöht sich der Druck im Kanal 28 derart, daD das Ventil 8 im Arbeitskolben 1 den Kanal 9 verschließt und somit den oberen Arbeitsraum 2 vom unteren.Arbeitsraum 3 trennt. Ab jetzt wird dem- Radeintauc'hen einersei-ts durch die höhere Federrate und andererseits durch erhöhte Dämpfung U entgegengewirkt. Die höhere Federrate kommt zustande, da sich jetzt n-icht nur das Kolbenstangenöl gegen den Druckspeicher 6 bewegt, sondern d-ie Fläche des Arbeitskolbens 1 mal dem Hu.b. Das Gaspolster im Druck-speicher 7 expandiert um den Betrag der Ringfläche des Arbeitskolbens 1 (Kolbenfläche - Kolbenstangenfläche) mal dem Hub. Eine höhere Dämpfung er.gi-bt sich d-arau-s, daß nunme-hr wesentlich größere Ölmengen die Ventilvorrichtung 16a und jetzt auch 16b passieren müssen. Nach Beendigung des Bremsvorganges wird wiederum auto.matisch das Fahrkomfort bringende Fahrverhalten hergestellt.When the valve 8 is open, only the displaced piston rod volume is used corresponding volume of damping agent moved. This means that in this switch position mainly the softer set valve device, in this case 16a, flows through and the pressure accumulator 6 takes over the piston rod compensation. The result is a comfortable suspension and damping. Increased by applying the brake the pressure in the channel 28 is such that the valve 8 in the working piston 1 the channel 9 closes and thus separates the upper working space 2 from the lower working space 3. From now on, wheel immersion is on the one hand by the higher Spring rate and on the other hand counteracted by increased damping U. The higher one Spring rate comes about because now not only the piston rod oil is against the Pressure accumulator 6 moves, but the area of the working piston 1 times the Hu.b. That The gas cushion in the pressure accumulator 7 expands by the amount of the annular surface of the working piston 1 (piston area - piston rod area) times the stroke. A higher attenuation results it is clear that the valve device 16a is now much larger and now also have to pass 16b. After the end of the braking process, again auto.matically produced driving behavior that brings driving comfort.
Der i-n Figur 3 gezeigte Gasdruckdämpfer 18 dient beispielsweise zur Anordnung in einer Hinterachse oder eines Hinterrades bei einem Motorrad, da kei-nerlei radführende Kräfte aufgenommen werden können. -Es ist dabei die Kolbenstange 15 mit einer .Befestigungsvorrichtung 29 versehen und über einen Faltenbalg 30 gegen Umwelteinflüsse geschützt. Ansonsten entspricht dieser Gasdruckdämpfer dem in Figur 2 gezeigten. Durch entsprechende Auslegung der Gasdruckspeicher 6, 7 kann Uber Bremsdruckbeaufscblagung auch eine Stabilisier-Wirkung in Zugrichtung erreicht werden.The gas pressure damper 18 shown in FIG. 3 is used, for example, for Arrangement in a rear axle or a rear wheel on a motorcycle, nothing there wheel guiding forces can be absorbed. -It is the piston rod 15 Provided with a .Fastening device 29 and a bellows 30 against Protected against environmental influences. Otherwise this gas pressure damper corresponds to the one in FIG 2 shown. By appropriate design of the gas pressure accumulator 6, 7, brake pressure can be applied a stabilizing effect in the direction of pull can also be achieved.
Der in Figur 4 dargestellte Gasdruckdämpfer besteht aus dem Außenrohr 23, in dessen Innenraum der Arbeitszylinder 13 angeordnet ist, wobei der Arbeitskolben 1 den A-rbeitszylinder 13 in den oberen Arbeitsraum 2 und den unteren Arbeitsraum 3 unterteilt. Ausgehend vom oberen Arbeitsraum 2 ist eine Ventilvorrichtung 16 vorgesehen, d-ie der Zug- und Druckdämpfung dient und das im oberen Arbeitsraum 2 verdrängt Volumen in den Ausgl-eichsraum gelangen läßt, wobei dieser Ausgleichsraum 4 über einen Trennkolben 26 geg.enüber dem Druckspeicher 6 abgedichtet ist. Der untere Arbeitsraum 3 ist über die Bohrung 14 mit dem Ausgleichsraum. 5 verbunden, der wiederum mittels einer Membran 27'den Druckspeicher 7 aufnimmt. Der die beiden Arbeitsräume 2, 3 verbinden-de Kanal 9 verläuft außerhalb des Arbeitszylinders 13 und wird'über das außen angeflanschte Ventil 8 beaufschlagt. Dieses Ventil 8 wird elektromagnetisch angesteuert.The gas pressure damper shown in Figure 4 consists of the outer tube 23, in the interior of which the working cylinder 13 is arranged, the working piston 1 the working cylinder 13 in the upper working space 2 and the lower working space 3 divided. Starting from the upper working space 2, a valve device 16 is provided, which serves to dampen tension and compression and displaces it in the upper working space 2 Volume can get into the equalization space, this equalization space 4 over a separating piston 26 is sealed against the pressure accumulator 6. The lower Working space 3 is via the bore 14 with the compensation space. 5 connected, in turn takes up the pressure accumulator 7 by means of a membrane 27 '. The two work rooms 2, 3 connecting-de channel 9 runs outside of the working cylinder 13 and is'over the externally flanged valve 8 is applied. This valve 8 is electromagnetic controlled.
Figur 5 bzeieht sich auf eine Vorrichtung, bei der der Druckspeicher 6 extern angeordnet ist und einerseits über die Verbindung 31 mit dem Ausgleichsraum 4 und über die weitere Verbindung 32 mit einem Flüssigkeitsreservoir 33 verbunden ist. Dieses System arbeitet dabei als Niveauregelungsanlage, wenn nämlich über die Pumpe 34 Dämpfungsmittel in das System eingespeist wird. über die Regel ein richtung 35 kann die Niveauhöhe des Fahrzeugaufbaus elektronisch geregelt werden. Je nach Belastung des Fahrzeuges wird dabei eine entsprechend hohe oder niedrige Stabilisierungskraft erreicht. Eine elektronische Regelung sorgt u.a. dafür, daß während dem Stabilisieren aus Funktionsgründen nicht auf- oder abgeregelt werden kann.Figure 5 refers to a device in which the pressure accumulator 6 is arranged externally and on the one hand via the connection 31 with the compensation chamber 4 and connected to a liquid reservoir 33 via the further connection 32 is. This system works as a level control system, namely when using the Pump 34 damping agent is fed into the system. about the rule one direction 35 the level of the vehicle body can be regulated electronically. Depending on The load on the vehicle becomes a correspondingly high or low stabilizing force achieved. An electronic control ensures, among other things, that during the stabilization cannot be increased or decreased for functional reasons.
Eine Niveauregelanlage für eine Fahrzeugachse ist in Figur 6 dargestellt, dabei handelt es sich um zwei getrennt voneinander arbeitende Systeme, die lediglich über ein gemeinsames Flüssigkeitsreservoir angesteuert und geregelt werden. Jeder einzelne Federzylinder lo bzw. 11 ist mit einem Ventil 8 versehen, welches elektromagnetisch angesteuert wird. Zusätzlich besitzen die Federzylinder integrierte Sensoren 36, die im Hohlraum der Kolbenstange 15 untergebracht sind und über die Sensoren 36 unabhängig voneinander geregelt werden können. Die Anschlüsse 37 werden dabei zur Meßwerterfassung herangezogen. Da die Federzylinder lo und 11 unabhängig voneinander geregelt werden, gleicht die Ausführung der Figur 6 auch eine Schiefladung aus. Im Stabilisierungsfall wird der Schwerpunktverlagerung durch die unterschiedlichen Gasdrücke entsprechend entgegengewirkt, d.h. daß die mehrbel-adene Seite auch entsprechend stärker stabilisiert wird.A level control system for a vehicle axle is shown in Figure 6, these are two systems that work separately from one another and that only can be controlled and regulated via a common liquid reservoir. Everyone individual spring cylinder lo or 11 is provided with a valve 8, which electromagnetically is controlled. In addition, the spring cylinders have integrated sensors 36, which are accommodated in the cavity of the piston rod 15 and via the sensors 36 can be regulated independently of each other. The connections 37 are used for Acquisition of measured values is used. Since the spring cylinders lo and 11 are independent of each other are regulated, the embodiment of Figure 6 also compensates for an unbalanced charge. In the case of stabilization, the center of gravity is shifted by the different Gas pressures counteracted accordingly, i.e. that the multi-void side also correspondingly is more stabilized.
In Figur 7 ist ein Gasdruckdämpfer gezeigt,.der dem Prinzip der Figuren 2 und 3 entsp-rich-, wobei jedoch aufgrund des zusätzlichen Bypasses 38.nur eine Ventilvo'rrichtung 16 notwendig ist. Sowohl in der Zug- wie auch in der Druckstufe erfolgt der Volumenausgleich der Kolbenstange' -Uber das'Ventil den den Ausgleichs.raum 4, der über den Trennkolben 26 vom Druckspeicher 6 abgetrennt ist. Das Ventil 8 ist i-n Figur 7 in der Normalstellung, d.h. in der unstabilisierten Fassung.In Figure 7, a gas pressure damper is shown, .the principle of the figures 2 and 3 correspond, but only one due to the additional bypass 38 Valve device 16 is necessary. Both in the tension as well as in the compression stage the volume of the piston rod is compensated via the valve Compensation room 4, which is separated from the pressure accumulator 6 via the separating piston 26. The valve 8 i-n Figure 7 is in the normal position, i.e. in the unstabilized version.
Figur 8 zeigt das Ventil in der Verschließstellung, das bedeutet, daß nun die Stabi-lisi.erung ausgeführt wird, da nämlich in der Druckstufe das gesamte vom Arbeitskolben 1 verdrängte Flüssigkeitsvolumen vom oberen Arbeitsraum 2 über d-ie Ventilvorrichtung 16 nur noch in den .Ausgleichsrau 4 gegen das im Druckspeicher 6 befindliche Gaspolster geschoben werden kann un-d in der Zugstufe erfoglt der Flüssigkeitsa.ustausch Uber den Bypaß 38 am Ventil vorbei in den Ausgleichsraum 5 und stützt sich dabei gegenüber dem Druckspeicher 7 ab. Bei der in Figur 8 gezeigten S.chaltstellung des Ventiles 8 wird also starker gefedert un-.d gedämpft.Figure 8 shows the valve in the closed position, which means that the stabilization is now carried out, namely in the pressure stage the entire Volume of liquid displaced by the working piston 1 from the upper working chamber 2 via the valve device 16 only in the .Ausgleichsrau 4 against that in the pressure accumulator 6 located gas cushions can be pushed and the rebound stage takes place Fluid exchange via the bypass 38 past the valve into the compensation chamber 5 and is supported against the pressure accumulator 7. In the case of the one shown in FIG The switching position of the valve 8 is therefore more strongly sprung and damped.
In der Figur 9 ist im Gegensatz. zu Figur 7 sowohl für den Druckspeicher 6 wie auch für den Druckspeicher 7 jeweils ein Druckgasanschluß 17 vorgesehen, so, daß nicht n-ur ein vorgegebener Druck vorhanden ist, so-n-dern je nach Bedarfsfall die Drucke in d'en ei-nzel.nen Druckspeichern 6, 7 individuell gefüllt werden können. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform der in Figur 7- bereits gezeigten Version.In the figure 9 is in contrast. to Figure 7 both for the pressure accumulator 6 as well as a compressed gas connection 17 each provided for the pressure accumulator 7, so, that there is not n-only a given pressure, so-n-ders depending on the need the prints in the individual pressure accumulators 6, 7 can be filled individually. Otherwise this embodiment corresponds to the version already shown in FIG.
In der Figur 1-o ist als Einzelheit ein Arbeitskolben 1 gezeigt, wie er beispielsweise in den Ausführungsformen der Figur 2 und 3 verwendet wird... Der Unterschied besteht darin, daß das Ventil 8 aus zw,ei einzelnen Kolb-en 8a und 8b besteht, wel-che- die Kanäle 9a bzw. 9b öffnen oder verschließen.In the figure 1-o a working piston 1 is shown as a detail, as it is used, for example, in the embodiments of Figures 2 and 3 ... The The difference is that the valve 8 consists of two individual pistons 8a and 8b exists which open or close the channels 9a and 9b.
Ober die Druckkanäle 28a bzw. 28b. werden die Kolben beaufschlagt und verschließen oder öffnen die Kanäle 9a, 9b. Ober die Seitenbohrungen 39a bzw. 39b gelangt das Dämpfungsmittel vom oberen Arbeitsraum 2 in den unteren Arbeitsraum 3. Durch die Ausbildung des Ventiles 8 in zwei einzelne Ventile 8a und 8b läßt sich der Bremsdruck von zwei verschiedenen Systemen entnehmen, so daß bei Beaufschlagung beider Ventile 8a, 8b die Stabilisierungskräfte wirksam werden und bei Beaufschlagung nur eines Ventiles 8a oder 8b ist eine zusätzliche Drosselung möglich.Via the pressure channels 28a and 28b. the pistons are acted upon and close or open the channels 9a, 9b. Upper the side holes 39a or 39b, the damping agent passes from the upper working space 2 into the lower one Working space 3. By designing the valve 8 into two individual valves 8a and 8a 8b shows the brake pressure of two different systems, so that at When both valves 8a, 8b are applied, the stabilizing forces become effective and if only one valve 8a or 8b is applied, there is an additional throttling possible.
In der Figur 11 ist wiederum an der Kolbenstange 15 der Arbeitskolben 1 befestigt, wobei die Kanäle 9a und 9b gerade durch den Arbeitskolben 1 hindurch verlaufen und in seitlichen Ausnehmungen die Ventile 8a und 8b in Form von axial verschiebbaren Kolben vorgesehen sind, die über die Druckleitungen 28a und 28b entsprechend beaufschlagt werden können.In FIG. 11, the working piston is again on the piston rod 15 1, the channels 9a and 9b straight through the working piston 1 run and the valves 8a and 8b in the form of axially in lateral recesses displaceable pistons are provided, which via the pressure lines 28a and 28b accordingly can be applied.
In der Figur 12 ist das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel in der Weise erweitert worden, daß zusätzlich zum Ventil 8a ein zweites Ventil 8b angeordnet wurde. Ober voneinander getrennte Kanäle 9a und 9b erfolgt der Ausgleich des Dämpfungsmittels und dem oberen Arbeitsraum 2 in den unteren Arbeitsraum 3 und umgekehrt. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt im Prinzip wie in Figur lo und 11 dargestellt, daß bei Verschließen der Kanäle 9a und 9b durch die Ventile 8a und 8b die Stabilisierungskräfte wirksam werden und daß bei Betätigen nur eines Ventiles 8a oder 8b eine zusätzliche Drosselung erfolgt, denn die Kanäle 9a und 9b sind separat über den Umfang verlaufende Kanäle, die miteinander nicht in Verbindung stehen und beide in den Ausgleichsraum 4 münden.The exemplary embodiment shown in FIG. 4 is shown in FIG has been expanded in such a way that in addition to valve 8a, a second valve 8b was ordered. The compensation takes place via channels 9a and 9b that are separate from one another of the damping means and the upper working space 2 in the lower working space 3 and vice versa. This embodiment shows in principle as shown in Figure lo and 11, that when the channels 9a and 9b are closed by the valves 8a and 8b, the stabilizing forces become effective and that when only one valve 8a or 8b is operated, an additional one Throttling takes place because the channels 9a and 9b are separately running over the circumference Channels that are not in communication with each other and both in the compensation space 4 open out.
Die hier gezeigte Ausführungsform eignet sich zur elektromagnetischen Ansteuerung der Ventile 8a und 8b, so daß eine entsprechend geforderte oder gewünschte Federkennlinie bzw.The embodiment shown here is suitable for electromagnetic Control of the valves 8a and 8b, so that a required or desired Spring characteristic or
Dämpfungskraft über eine entsprechende Elektronik erzielt werden kann.Damping force can be achieved via appropriate electronics.
Bezugszeichnliste 1 - Arbeitskolben 2 - obere Arbeitsraum 3 - -unt-erer Arbeitsraum 4 - Ausgleichsraum 5 - Ausgleic-hsraum 6 - Druckspeicher 7 - Druckspeicher 8 - Ventil 9 - Kanal 10 - Federzylinder 11 - Fede-rzylinder 12 - Ringkanal 13 - Arb--eit-szylind-er 14 - Bohrung 15 - Kolbenstange 16 - Ventilvorrichtung 17 - Druckgasanschluß 18 - Gasdruckdämpfer 19 - Gasdruckdämpfer 20 - Radachse 21 - Rad 22 - Brücke 23 - Außenrohr 24 - Führungsbüchse 25 - 'F-ed-er 26 - Trennkol-ben 27 - Membran 28 - Druckkanal 29 - Befesitungsvorrichtung 30 - Faltenbalg -31 - Verb'indung 32 - Verbindung 33 - Flüssigkeitsreservoir 34 - Pumpe 35 - Regeleinrichtung 36 - Sensor 37 - Anschlüsse 38 - Bypaß 39 - SeitenbohrungList of reference numerals 1 - working piston 2 - upper working space 3 - lower Working space 4 - compensation space 5 - compensation space 6 - pressure accumulator 7 - pressure accumulator 8 - valve 9 - duct 10 - spring cylinder 11 - spring cylinder 12 - ring duct 13 - Working cylinder 14 - bore 15 - piston rod 16 - valve device 17 - compressed gas connection 18 - gas pressure damper 19 - gas pressure damper 20 - wheel axle 21 - wheel 22 - bridge 23 - outer tube 24 - guide bush 25 - 'F-ed-er 26 - separating piston 27 - membrane 28 - Pressure channel 29 - Fastening device 30 - Bellows -31 - Connection 32 - Connection 33 - liquid reservoir 34 - pump 35 - control device 36 - Sensor 37 - Connections 38 - Bypass 39 - Side hole
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BOGE AG, 5208 EITORF, DE |
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| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |