DE1148821B

DE1148821B - Muffled liquid spring

Info

Publication number: DE1148821B
Application number: DET17275A
Authority: DE
Inventors: Paul H Taylor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-01-13
Filing date: 1956-01-13
Publication date: 1963-05-16

Description

Die Erfindung betrifft eine gedämpfte Flüssigkeitsfeder mit einem Zylinder, der mit dem einen der beiden abzufedernden Teile verbunden ist, und in den ein Kolben einfährt, der über ein Verbindungsglied mit dem anderen der abzufedernden Teile verbunden ist, derart, daß der Flüssigkeitsraum um das Volumen des eingefahrenen Verbindungsgliedes verringert wird.The invention relates to a damped liquid spring with a cylinder that is connected to one of the two Is connected to cushioned parts, and into which a piston moves, which via a connecting member with the other of the parts to be cushioned is connected in such a way that the liquid space by the volume of the retracted link is reduced.

Es ist eine Flüssigkeitsfeder bekannt, bei der die Flüssigkeitsverdrängung dem Volumen des eingefahrenen Teils einer Kolbenstange entspricht, die das Verbindungsglied zwischen dem Kolben und dem abzufedernden Teil darstellt.A liquid spring is known in which the liquid displacement corresponds to the volume of the retracted Part of a piston rod corresponds to the connecting member between the piston and the cushioned Part represents.

Demgegenüber ist die neuartige Flüssigkeitsfeder dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied des Kolbens ein Rohr mit abgestuftem Durchmesser ist, und daß der Zylinder einen dementsprechend abgestuften Durchmesser aufweist.In contrast, the novel liquid spring is characterized in that the connecting member of the piston is a tube with a stepped diameter, and that the cylinder is a stepped accordingly Has diameter.

Zu den weiteren erfindungsgemäßen Merkmalen gehört es, daß der Flüssigkeitsraum durch einen mit Dichtungen versehenen Boden abgeschlossen ist, der über eine durch den Kolben gehende Drosselstange mit über die Länge verschiedenen Querschnitten am Zylinderkopf befestigt ist und weiterhin an dem Zylinder an sich bekannte Kühlrippen vorgesehen sind.The other features of the invention include that the liquid space by a with Seals provided bottom is completed by a throttle rod going through the piston is attached to the cylinder head with different cross-sections over the length and continues to be attached to the cylinder known cooling fins are provided.

Durch diese neuartigen Anordnungen ergibt sich unter anderem der Vorteil einer verstärkten Kompression mittels der Abstufung der beiden Rohre sowie einer über den Hub unterschiedlichen Dämpfung durch die Ausbildung der Drosselstange.These new arrangements result, among other things, in the advantage of increased compression by means of the gradation of the two tubes as well as damping that differs over the stroke the formation of the throttle rod.

Durch die Erfindung wird eine gedämpfte Flüssigkeitsfeder geschaffen, bei der sich durch die neuartige Ausführung der einzelnen Bauelemente ergibt, daß die effektive Volumenänderung des zusammendrückbaren Materials pro Einheit der Längsbewegung des rohrförmigen Kolbens abgestuften Durchmessers verschieden von dem Volumen des Materials einer entsprechenden Länge des rohrförmigen Kolbens selbst ist.The invention creates a damped liquid spring in which the novel Execution of the individual components shows that the effective change in volume of the compressible Materials per unit of longitudinal movement of the tubular piston of graduated diameter different is the volume of material of a corresponding length of the tubular piston itself.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird diese an Hand der Zeichnungen beispielhaft beschrieben.To further explain the invention, it is described by way of example with reference to the drawings.

Fig. 1 ist eine Ansicht im Schnitt der Flüssigkeitsfeder mit einem Zylinder für Kraftfahrzeuge entsprechend etwa der halben tatsächlichen Größe, wie sie in ihrer räumlichen Lage an der vorderen unabhängigen Aufhängung eines Kraftfahrzeuges angebracht wird.Fig. 1 is a sectional view of the fluid spring with a cylinder for automobiles accordingly about half the actual size as they are in their spatial position on the front independent Suspension of a motor vehicle is attached.

Fig. 2 zeigt teilweise weggebrochen im Schnitt und in voller Größe die Flüssigkeitsfeder nach Fig. 1 in der eingefahrenen Lage.Fig. 2 shows partially broken away in section and in full size the liquid spring according to FIG. 1 in the retracted position.

Fig. 3 zeigt diagrammförmig die Charakteristik dieser Flüssigkeitsfeder.Fig. 3 diagrammatically shows the characteristics of these Liquid spring.

Die Fig. 1 zeigt die Flüssigkeitsfeder, die insbesondere für leichte Fahrzeuge mit einem Gesamtgewicht Gedämpfte FlüssigkeitsfederFig. 1 shows the liquid spring, which is particularly suitable for light vehicles with a total weight Damped liquid spring

Anmelder:Applicant:

Paul H. Taylor,
North Tonawanda, N. Y. (V. St. A.)Paul H. Taylor,
North Tonawanda, NY (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33, Herbertstr. 22,
und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2, PatentanwälteDipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33, Herbertstr. 22
and Dipl.-Ing. H. Tischer, Munich 2, patent attorneys

Paul H. Taylor, North Tonawanda, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt wordenPaul H. Taylor, North Tonawanda, N.Y. (V. St. A.), has been named as the inventor

von etwa 1735 kg vorgesehen ist. Die Flüssigkeitsfeder ist mit ihrem Kolbenteil an einer Aufhängung 200 eines Kraftfahrzeuges und mit ihrem Zylinder an dem unteren Arm einer unabhängigen Aufhängung 201 vorzugsweise an oder benachbart zu der Halterung des Königszapfens angebracht. In der gezeigten Weise ist die Flüssigkeitsfeder geneigt angeordnet, so daß das Fahrzeugrad nicht in der Richtung der Flüssigkeitsfederachse, sondern vielmehr in einer praktisch senkrechten Richtung ausschlägt.of about 1735 kg is provided. The liquid spring is attached with its piston part on a suspension 200 of a motor vehicle and with its cylinder on the lower arm of an independent suspension 201, preferably on or adjacent to the holder of the king pin. In the manner shown, the liquid spring is inclined so that the vehicle wheel does not deflect in the direction of the liquid spring axis, but rather in a practically perpendicular direction.

Die in der Fig. 1 in halber Größe gezeigte Flüssigkeitsfeder weist eine Länge von 53,4 cm und einen Durchmesser von 3,17 cm auf. Um eine kleine Federkonstante zu erzielen, ist eine Differentialfläche von nur 0,323 cm² erforderlich entsprechend einem Durchmesser der Drosselstange von 6,35 mm.The liquid spring shown in half-size in FIG. 1 has a length of 53.4 cm and a diameter of 3.17 cm. In order to achieve a small spring constant, a differential area of only 0.323 cm ^{2 is} required, corresponding to a diameter of the throttle rod of 6.35 mm.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, weist die gedämpfte Flüssigkeitsfeder 120 einen röhrenförmigen Zylinder 130 mit abgestuften Zylinderbohrungen 132 bzw. 132 α auf, der außen mit Kühlrippen 138 versehen ist. Ein entsprechend abgestufter röhrenförmiger Kolben 140 mit Drosselstange 131 und hieran angeordneten Dichtungen 155 ist vorgesehen. Die Drosselstange 131 ist durch die Öffnung 161 des Kolbens 140 hindurchgehend in das untere Ende des Zylinders 130 eingeschraubt, und der Kolbenkopf 150 gleitet in der größeren Bohrung 142 des Kolbens 140. Die Dichtung 145 gleitet in der Bohrung 132 des Zylinders 130. Bei dieser Bauart ergibt sich, daß die wirksame Fläche des Kolbens 140 eine beliebige Größe relativ zu dem Kolbenkopf 150 aufweisen kann, so daß die wirksame Fläche der Differentialkolben derartig klein wie 0,323 cm² ist.As shown in FIGS. 1 and 2, the damped liquid spring 120 has a tubular cylinder 130 with stepped cylinder bores 132 and 132 α , which is provided with cooling fins 138 on the outside. A correspondingly stepped tubular piston 140 with a throttle rod 131 and seals 155 arranged thereon is provided. The throttle rod 131 is screwed into the lower end of the cylinder 130 through the opening 161 of the piston 140 and the piston head 150 slides in the larger bore 142 of the piston 140. The seal 145 slides in the bore 132 of the cylinder 130. In this type it can be seen that the effective area of the piston 140 can be of any size relative to the piston head 150 , so that the effective area of the differential pistons is ^{as small as 0.323 cm 2.}

309 580/211309 580/211

Das Drosseln wird zwischen der Öffnung 161 und der Drosselstange 131 bewirkt. Es können gegebenenfalls für das Drosseln Spezialventile angewandt werden.The throttling is effected between the opening 161 and the throttle rod 131. If necessary, special valves can be used for throttling.

Bei der Feder wird kein Staubschutz benötigt, da der aus Kunststoff gefertigte Abstreifring 181 hierfür genügt. Ein weiterer Vorteil der Flüssigkeitsfeder besteht in dem großen Federweg der röhrenförmigen Bauteile 130,140, und den damit verbundenen großen Abstand des Abstreifringes 181 und der Dichtung 145. Dadurch wird ein Leckwerden der Dichtung 145 bei ao seitlicher Belastung vermieden.No dust protection is required for the spring, since the wiper ring 181 made of plastic is sufficient for this. Another advantage of the liquid spring consists in the large spring deflection of the tubular components 130, 140 and the associated large distance between the scraper ring 181 and the seal 145. This prevents the seal 145 from leaking in the event of lateral loading.

Bezüglich des Kolbenkopfes 150 ergibt sich, daß ein Auswechseln der Kolben es ermöglicht die Drosseleigenschaften zu verändern, und durch ein Abändern der Bohrung 142 und des Kolbenkopfes 150 können die Federkonstanten verändert werden. Diese Abänderungen können sich auch durch Anwenden entsprechender Flüssigkeiten unterschiedlicher physikalischer Charakteristika erzielen lassen. Die Wartung oder zusätzliches Einstellen der Flüssigkeitsfeder ist mittels Druckbeaufschlagung durch die Armatur 190 möglich.With regard to the piston head 150, the result is that changing the pistons makes it possible to change the throttle properties, and by changing the bore 142 and the piston head 150 , the spring constants can be changed. These changes can also be achieved by using appropriate liquids with different physical characteristics. The maintenance or additional adjustment of the liquid spring is possible by applying pressure through the fitting 190.

Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung der Kennlinien einer Feder nach der Erfindung, die mit einer normalen kompressiblen Flüssigkeit gefüllt ist. Ohne zusätzliche Dämpfung hat diese Flüssigkeitsfeder eine Kennlinie S. Durch die Drosselstange tritt zusätzlich eine Dämpfung ein, durch die bei höchster Geschwindigkeit die Kennlinien B für die Einfederung und R für die Rückfederung erzielt werden. Am jeweiligen Ende der Federbewegungen wird durch starke Verkleinerung der Drosselquerschnitte für die Flüssigkeit ein weiter Anstieg der Federkennlinien (O₁ bzw. T₁) erreicht. Bei kleineren Geschwindigkeiten ergeben sich Kurven, die zwischen den dargestellten Kurven B und R Hegen.Fig. 3 shows a graph of the characteristics of a spring according to the invention, which is filled with a normal compressible liquid. Without additional damping, this liquid spring has a characteristic curve S. The throttle rod also provides damping, which achieves characteristic curves B for spring deflection and R for spring back at the highest speed. At the respective end of the spring movements, a further increase in the spring characteristics (O ₁ or T ₁ ) is achieved by greatly reducing the throttle cross-sections for the liquid. At lower speeds there are curves that lie between the curves B and R shown .

Die hier in Anwendung kommenden Dichtungen weisen eine sehr erhebliche Lebensdauer auf, da es leichter ist eine Dichtung nach außen als nach innen auszudehnen. Von großer Wichtigkeit ist weiterhin der größere Abstand der Dichtungen voneinander, wenn hohe Stoßbelastungen auftreten, sowie die Starrheit der sich ineinanderschiebenden röhrenförmigen Bauteile. Weiterhin ist es wesentlich, daß zwischen den Dichtungen keine Verbindung vorliegt, so daß jede derselben ihre entsprechende Mittellage unabhängig von der anderen Dichtung einnehmen kann.The seals used here have a very long service life because it It is easier to expand a seal outwards than inwards. It is still very important the greater spacing of the seals from each other when high impact loads occur, and the rigidity the telescoping tubular components. Furthermore, it is essential that between the There is no connection between the seals, so that each of them has its respective center position independently from the other seal can take.

Die neuartige Flüssigkeitsfeder findet an Flugzeugen und Kraftfahrzeugen Anwendung, auf dem Gebiet der Werkzeugmaschinen u. dgl.The novel liquid spring is used in aircraft and motor vehicles, in the field of Machine tools and the like

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Damped liquid spring with a cylinder which is connected to one of the two parts to be cushioned and into which a piston moves, which is connected via a connecting member to the other of the parts to be cushioned, in such a way that the liquid space is reduced by the volume of the retracted connecting member is characterized in that the connecting member (142) of the piston (140) is a tube with a stepped diameter and that the cylinder (130) has a correspondingly stepped diameter.

2. Spring according to claim 1, characterized in that the liquid space is closed off by a bottom (150 ) provided with seals (155), the throttle rod (131) having different cross-sections over the length of the cylinder head via a through the piston (140) is attached.

3. Spring according to claims 1 and 2, characterized in that known cooling fins (138) are provided on the cylinder (130) .

Considered publications:
British Patent No. 609008.

1 sheet of drawings