DE1157938B

DE1157938B - Compensating suspension for vehicles, especially motor vehicles

Info

Publication number: DE1157938B
Application number: DED35100A
Authority: DE
Inventors: Dr Ernst Fiala
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1961-01-04
Filing date: 1961-01-04
Publication date: 1963-11-21
Also published as: GB932832A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsfederung für Fahrzeuge,-insbesondere Kraftfahrzeuge, bei der die Lasten der einzelnen Laufräder über je eine, insbesondere hydraulische, von jeder einem jeden Rad zugeordneten Stützeinheit herrührenden Kraftleitung zu einer allen Rädern gemeinsamen Ausgleichsvorrichtung geführt werden, auf die die von je zwei diagonal gegenüberliegenden Rädern herrührenden Kräfte gleichsinnig, die von den beiden Paaren diagonal gegenüberliegender Räder herrührenden Kräfte jedoch entgegengesetzt einwirken, und besteht darin, daß nur drei Tragfedern in der Form vorgesehen sind, daß von den den Rädern der einen Achse, vorzugsweise der Hinterachse, zugeordneten Kraftleitungen zu der Ausgleichsvorrichtung je eine Abzweigung zu einer sich am Fahrzeugkörper abstützenden, je einem Rad zugeordneten Feder vorgesehen ist, während von den den Rädern der anderen Achse zugeordneten Kraftleitungen zu der Ausgleichsvorrichtung je eine Abzweigung zu einem gemeinsamen Spannglied einer dritten, sich am Fahrzeugkörper abstützenden und den beiden Rädern gemeinsam zugeordneten Feder führt.The invention relates to a compensating suspension for vehicles, -in particular motor vehicles, in which the loads of the individual wheels via one, in particular hydraulic, from each one Each wheel associated support unit originating power line to a common to all wheels Compensating device are performed on which the originating from two diagonally opposite wheels Forces in the same direction originating from the two pairs of diagonally opposite wheels However, forces act in opposite directions, and consists in the fact that only three suspension springs in the Form are provided that of the wheels associated with one axle, preferably the rear axle Power lines to the compensating device each have a branch to one on the vehicle body supporting, each assigned to a wheel spring is provided, while the wheels of the other Axis assigned power lines to the compensation device each a branch to a common Tension member of a third, supported on the vehicle body and common to the two wheels assigned spring leads.

Die Erfindung erlaubt es, mit einem verhältnismäßig geringen Aufwand an Federn, Dämpfern und ausgleichenden Vorrichtungen ein differenziertes Federungsverhalten des Fahrzeugs zu verwirklichen:The invention allows with a relatively low cost of springs, dampers and compensating devices to realize a differentiated suspension behavior of the vehicle:

Bei Rollbewegungen des Wagenkörpers um die Längsachse werden nur die zwei der einen Achse zugeordneten Federn beansprucht, wobei sich eine verhältnismäßig harte Federung ergibt; bei Parallelbewegungen des Wagenkörpers zur Fahrbahn und bei Nickbewegungen um die Querachse arbeiten alle drei Federn.When the car body rolls around the longitudinal axis, only the two are assigned to one axis Springs claimed, resulting in a relatively hard suspension; with parallel movements of the car body to the roadway and when pitching around the transverse axis, all three work Feathers.

Die Ausgleichsvorrichtung kann bei Anlagen mit hydraulischer Kraftleitung in an sich bekannter Weise zwei miteinander im Sinne eines Gleichgangs verbundene Kolben enthalten, die je beidseitig von den Rädern einer Fahrzeugseite her mit Druckmittel beaufschlagt sind. Bezüglich der Abzweigungen von den hydraulischen Kraftleitungen zu der Ausgleichsvorrichtung wird vorgeschlagen, daß die der mit zwei Einzelfedern versehenen Achse zugeordneten Abzweigungen über Dämpfungsdrosseln zu hydropneumatischen Federn führen, während die Abzweigungen von den der anderen Achse zugeordneten hydraulischen Kraftleitungen zu Räumen vor gleichgerichteten Kolbenflächen einer an sich bekannten Doppelkolbeneinheit führen, deren entgegengesetzte, aber untereinander ebenfalls gleichgerichtete Kolbenflächen ein hydraulisches Mittel beaufschlagen, das auf die dritte hydropneumatische Feder einwirkt.In systems with hydraulic power lines, the compensating device can be used in a manner known per se contain two pistons connected to one another in the sense of a synchronism, each on both sides of the Wheels on one side of the vehicle are acted upon with pressure medium. Regarding the branches from the hydraulic power lines to the compensation device is proposed that the with two Individual springs provided with axles, branches over damping throttles to hydropneumatic ones Springs lead, while the branches from the hydraulic power lines assigned to the other axis to spaces in front of rectified piston surfaces of a double piston unit known per se lead, their opposite, but also mutually rectified piston surfaces apply a hydraulic means which acts on the third hydropneumatic spring.

Ausgleichsfederung für Fahrzeuge,
insbesondere KraftfahrzeugeCompensation suspension for vehicles,
especially motor vehicles

Anmelder:Applicant:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dr. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ.),
ist als Erfinder genannt wordenDr. Ernst Fiala, Sindelfingen (Württ.),
has been named as the inventor

Eine erfindungsgemäße hydraulische Ausgleichsfederung läßt auch ohne weiteres den Anschluß einer selbsttätigen, auf den Abstand zwischen Achse und Wagenkörper ansprechenden Höhenregelung zu, die für eine straßenparallele Lage des Fahrzeugs in einem bestimmten Abstand von der Fahrbahn verantwortlich ist. Hierfür wird vorgeschlagen, daß zwecks Auffüllung oder Abzapfung der betreffenden Druckmittelleitungen für die Achse, deren Rädern eine gemeinsame Feder zugeordnet ist, auch nur ein einziger, an die Leitung zwischen dem gemeinsamen Spannglied und der Feder angeschlossener Höhenregler vorgesehen ist, während der Achse, deren Rädern je eine Feder zugeordnet ist, zwei je an die Verbindungsleitung zwischen Rad und Ausgleichsvorrichtung angeschlossene Höhenregler zugeordnet sind. Diese Anordnung hat auch den Vorteil, daß an der Anschlußstelle des den zwei Rädern gemeinsamen Höhenreglers nicht die hohen Spitzendrücke auftreten, die beim Kurvenfahren an den den einzelnen Rädern zugeordneten Leitungen auftreten können, so daß der Speicherdruck für die vom Höhenregler gesteuerte Auffüllung geringer sein kann.A hydraulic compensating suspension according to the invention can also easily be connected to a automatic height control that responds to the distance between the axle and the car body responsible for the vehicle being parallel to the street at a certain distance from the lane is. For this purpose, it is proposed that for the purpose of filling or tapping the relevant Pressure medium lines for the axle, the wheels of which are assigned a common spring, also only one only height regulator connected to the line between the common tendon and the spring is provided, while the axis, whose wheels are each assigned a spring, two each to the Connecting line between the wheel and the compensating device associated with connected height regulators are. This arrangement also has the advantage that at the connection point of the two wheels common Altitude regulator does not have the high peak pressures that occur when cornering at the individual Wheels associated lines can occur, so that the accumulator pressure for the controlled by the height regulator Padding can be less.

Zur ordnungsgemäßen Auffüllung und Einstellung der Anlage wird weiterhin vorgeschlagen, daß in den Leitungssystemen zwischen der Ausgleichsvorrichtung, dem gemeinsamen Spannglied der dritten Feder und dem betreffenden Rad je eine in Form eines handbetätigten Ventils ausgebildete Nachfüllstelle für das hydraulische Mittel vorgesehen ist und die Doppelkolbeneinheiten der Ausgleichsvorrichtung und des gemeinsamen Spanngliedes mit einer Anzeigevorrichtung für ihre Stellung versehen sind.For proper replenishment and adjustment of the system, it is also proposed that in the Line systems between the compensation device, the common tendon of the third spring and a refill point designed in the form of a manually operated valve for each wheel in question the hydraulic means is provided and the double piston units of the compensation device and of the common tendon are provided with an indicator for their position.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Die Achsen 10 und 11 der beiden Vorderräder und 12 und 13 der beiden Hinterräder des dargestelltenThe axles 10 and 11 of the two front wheels and 12 and 13 of the two rear wheels of the illustrated

309 749/262309 749/262

Personenkraftwagen, sind mit die Radlasten aufnehmenden Kolben 14 bis 17 verbunden. Über Leitungen 18 bis 21 gelangt das von den Kolben beaufschlagte Druckmittel zu einer allen Rädern gemeinsamen Ausgleichsvorrichtung 22.Passenger cars are with the wheel loads Pistons 14 to 17 connected. The acted upon by the piston arrives via lines 18 to 21 Pressure medium to a compensation device 22 common to all wheels.

Diese besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 23 mit einer Mitteltrennwand 24 und zwei in den einzelnen Zylinderräumen verschiebbaren Kolben 25 und 26, die über eine Kolbenstange 27 miteinander verbunden sind. Die Zuordnung der einzelnen Leitungen 18 bis 21 zu den Druckräumen der Ausgleichsvorrichtung 22 ist aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich.This consists essentially of a cylinder 23 with a central partition wall 24 and two in the individual cylinder chambers displaceable piston 25 and 26, which via a piston rod 27 with each other are connected. The assignment of the individual lines 18 to 21 to the pressure chambers of the compensation device 22 is readily apparent from the drawing.

Von den Leitungen 20 und 21 führen Abzweigungen über Dämpfungsdrosseln 28 und 29 zu hydropneumatischen Tragfedern 30 und 31. Von den Leitungen 18 und 19 zweigen Leitungen 32 und 33 ab, die zu einer gemeinsamen Spannvorrichtung 34 für eine hydropneumatische Feder 35 führen. Die Spannvorrichtung 34 besteht im wesentlichen aus einem mit einer Mitteltrennwand 36 versehenen Zylinder 37, in dessen beiden Räumen sich Kolben 38 und 39 verschieben können, die über eine Stange 40 miteinander gekoppelt sind. Auch bei dieser Vorrichtung sind die Anschlüsse der Druckleitungen klar aus der Zeichnung erkenntlich.From lines 20 and 21 branches lead via damping throttles 28 and 29 to hydropneumatic ones Suspension springs 30 and 31. Lines 32 and 33 branch off from lines 18 and 19, which lead to a common tensioning device 34 for a hydropneumatic spring 35. The jig 34 consists essentially of a cylinder 37 provided with a central partition 36, Pistons 38 and 39 can move in its two spaces, which are connected to one another via a rod 40 are coupled. In this device, too, the connections of the pressure lines are clear from the drawing recognizable.

Die Stellung der Kolbeneinheiten 25/26 und 38/39 wird durch Anzeigevorrichtungen 41 und 42 nach außen kenntlich gemacht.The position of the piston units 25/26 and 38/39 is indicated by display devices 41 and 42 marked on the outside.

Von einem Speicher 43 für das hydraulische Druckmittel führen Leitungen 44, 45 und 46 zu den Leitungen 20 und 21 und zu der Verbindungsleitung zwischen der Spannvorrichtung 34 und der Feder 35. In die Leitungen 44, 45 und 46 sind Regelventile 47 bis 49 eingebaut, die je nach Stellung ihrer Betätigungshebel Druckmittel vom Druckspeicher 43 zu den Federn 30, 31 und 35 gelangen läßt oder den betreffenden Leitungen Druckmittel abzapft. Diese abgezapften Druckmittelmengen sammeln sich in einem Vorratsbehälter 50 und werden mit Hilfe einer Pumpe 51 wieder dem Druckspeicher 43 zugeführt. Die Betätigungshebel der Ventile 47 bis 49 sind über durch strichpunktierte Linien 52 bis 54 angedeutete Gestängezüge mit bekannten Höhenregler-Fühlvorrichtungen verbunden, die unter Zwischenschaltung einer Verzögerungsvorrichtung auf Änderungen des Abstandes zwischen der Achse des betreffenden Rades- und dem Fahrzeugkörper ansprechen.Lines 44, 45 and 46 lead from a reservoir 43 for the hydraulic pressure medium to the lines 20 and 21 and to the connecting line between the tensioning device 34 and the spring 35. In the lines 44, 45 and 46 are built-in control valves 47 to 49, depending on the position of their operating lever Can reach pressure medium from the pressure accumulator 43 to the springs 30, 31 and 35 or the relevant Lines of pressure medium drawn off. These tapped amounts of pressure medium collect in one Reservoir 50 and are fed back to the pressure accumulator 43 with the aid of a pump 51. The actuating levers of the valves 47 to 49 are indicated by dash-dotted lines 52 to 54 Linkage trains connected to known height control sensing devices, which are interposed a delay device for changes in the distance between the axis of the concerned Address the wheel and the vehicle body.

Den Leitungen 18 und 19 kann mit Hilfe handbetätigter Ventile 55 und 56 Druckmittel zugeführt oder entnommen werden.The lines 18 and 19 can be supplied with pressure medium with the aid of manually operated valves 55 and 56 or removed.

Bei einem Durchfedern des Wagenkörpers parallel zur Fahrbahn gehen sämtliche Kolben 14 bis 17 um den gleichen Betrag nach oben. Die Kolben 25/26 der Ausgleichsvorrichtung 22 bewegen sich nicht. Die Kolben 38/39 der Spannvorrichtung 34 werden beide nach oben gedruckt. Infolgedessen werden alle drei Federn 30, 31 und 35 wirksam.When the car body deflects parallel to the roadway, all pistons 14 to 17 go around the same amount upwards. The pistons 25/26 of the compensation device 22 do not move. The pistons 38/39 of the clamping device 34 are both pressed upwards. As a result, everyone will three springs 30, 31 and 35 effective.

Bei Rollbewegungen um die Fahrzeuglängsachse, also z. B. beim Fahren einer Linkskurve, werden die Radlasten an den Achsen 10 und 12 gegenüber der statischen Belastung um den gleichen Betrag größer, wie sie an den Achsen 11 und 13 kleiner werden. Die Kolben 38/39 bewegen sich nicht, da der Druck unterhalb des Kolbens 38 um denselben Betrag größer geworden ist, wie der Druck unterhalb des Kolbens 39 geringer geworden ist. Infolge des nicht gestörten Gleichgewichtszustandes der Kolben 38 und 39 macht sich diese Rollbewegung auch nicht auf die Feder 35 bemerkbar und muß infolgedessen allein durch die Federn 30 und 31 aufgenommen werden, was eine verhältnismäßig harte Federung ergibt, denn die auf Druck beanspruchte Feder 30 muß einerseits das von dem Kolben 16 verdrängte Volumen und andererseits auch noch das von dem Kolben 14 verdrängte Volumen aufnehmen, das über die Ausgleichsvorrichtung 22 der Feder 30 zugeführt wird. Die Kolben 25/26 bewegen sich also nach oben, wobei ein Gleichgewichtszustand erreicht wird, bei dem der Druck in der Leitung 18 entsprechend dem Verhältnis der wirksamen Kolbenflächen zu beiden Seiten des Kolbens 25 größer ist als der Druck in der Leitung 20.When rolling around the vehicle's longitudinal axis, so z. B. when driving a left turn, the Wheel loads on axles 10 and 12 are greater than the static load by the same amount, how they get smaller on axes 11 and 13. The pistons 38/39 do not move because of the pressure below the piston 38 has become greater by the same amount as the pressure below the piston 39 has decreased. As a result of the non-disturbed equilibrium of pistons 38 and 39 does this rolling movement not noticeable on the spring 35 and must consequently alone are absorbed by the springs 30 and 31, which results in a relatively hard suspension because the spring 30, which is subjected to compression, must on the one hand the volume displaced by the piston 16 and on the other hand, also take up the volume displaced by the piston 14, which is via the compensating device 22 of the spring 30 is supplied. The pistons 25/26 move upwards, with an equilibrium state is reached in which the pressure in the line 18 corresponds to the ratio the effective piston areas on both sides of the piston 25 is greater than the pressure in the line 20th

Das vom Abstand des rechten Vorderrades zum Wagenkörper gesteuerte Regelventil 49 regelt die Höhe des Vorderrades über der Fahrbahn, indem z. B. beim Nachfüllen von Druckmittel in die Leitung zur Feder 35 hin die Kolben 38/39 nach unten gehen und somit auch die Kolben 14 und 15 nach unten schieben. In entsprechender Weise kontrollieren die Regelventile 47 und 48 die Höhe des Fahrzeugkörpers über der Fahrbahn und die Neigung um die Fahrzeuglängsachse.The control valve 49 controlled by the distance between the right front wheel and the car body regulates the Height of the front wheel above the road surface by z. B. when refilling pressure medium into the line towards the spring 35 the pistons 38/39 go down and thus the pistons 14 and 15 also go down push. In a corresponding manner, the control valves 47 and 48 control the height of the vehicle body above the roadway and the inclination around the vehicle's longitudinal axis.

Die Kolben der Ausgleichsvorrichtung 22 und der Spannvorrichtung 34 können beim Betriebsfertigmachen des ganzen Systems durch Betätigung der Ventile 55 und 56 in die Mittelstellung gebracht werden. Die Mittellage der Kolben wird durch die Anzeigevorrichtungen 41 und 42 nach außen sichtbar gemacht, die beispielsweise aus Anzeigestiften bestehen können, die sich in Zylindern aus durchsichtigem Werkstoff mit Spiel bewegen.The pistons of the balancer 22 and tensioner 34 can be made ready for use of the entire system can be brought into the middle position by actuating the valves 55 and 56. The central position of the pistons is visible to the outside through the display devices 41 and 42 made, which can consist, for example, of indicator pins that are in cylinders of transparent Move material with play.

Wie schon erwähnt, ist infolge der unterschiedlich großen wirksamen Kolbenflächen zu beiden Seiten der Kolben 25 und 26 beim Fahren einer Linkskurve der Druck in der Leitung 18 erheblich größer als in der Leitung 20. Beträgt z. B. bei Geradeausfahrt der Druck in allen Leitungen 18 bis 21 100 atü, so kann bei scharfen und sehr schnell gefahrenen Kurven der Druck auf der kurveninneren Seite der Vorderräder, im Beispiel der Linkskurve also der Druck in der Leitung 19, auf Null herabsinken, wobei sich dann der Druck in der Leitung 18 auf 200 atü erhöht. Beträgt das Verhältnis der wirksamen Kolbenflächen zu beiden Seiten des Kolbens 25 beispielsweise 3:1, so wird sich am linken Hinterrad ein Druck von etwa 70 atü und am rechten Hinterrad ein Druck von etwa 130 atü einstellen. Der erfindungsgemäße Anschluß der Höhenregelung für die Vorderräder nicht an den Leitungen 18 und 19, sondern an der durch die Kurvenfahrt nicht beeinflußten Feder 35 hat den Vorteil, daß ein Speicherdruck von etwas mehr als 130 atü im Druckspeicher 43 genügt und auf den im Extremfall möglichen Druck von 200 atü gar nicht Rücksicht genommen zu werden braucht.As already mentioned, is due to the different size effective piston areas on both sides the piston 25 and 26 when driving a left turn the pressure in the line 18 is considerably greater than in the line 20. Is z. B. when driving straight ahead, the pressure in all lines 18 to 21 100 atü, so can in sharp and very fast corners the pressure on the inside of the corner of the front wheels, In the example of the left turn, the pressure in the line 19 will drop to zero, and then the pressure in line 18 increased to 200 atm. Is the ratio of the effective piston areas to on both sides of the piston 25, for example 3: 1, there will be a pressure of at the left rear wheel Set about 70 atmospheres and a pressure of around 130 atmospheres on the right rear wheel. The connection according to the invention the height control for the front wheels not on lines 18 and 19, but on the through the cornering not influenced spring 35 has the advantage that an accumulator pressure of slightly more than 130 atmospheres in pressure accumulator 43 is sufficient and not at all to the pressure of 200 atmospheres, which is possible in the extreme case Needs to be taken into account.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Compensating suspension for vehicles, especially motor vehicles, in which the loads of the individual Running wheels via one, in particular hydraulic, assigned to each of the wheels Support unit originating power line to a compensation device common to all wheels are performed, on which the forces originating from two diagonally opposite wheels in the same direction, which are caused by the

two pairs of diagonally opposite wheels acting in opposite directions, however, characterized by the use of only three suspension springs (30, 31, 35) in the form of the power lines assigned to the wheels (12, 13) of one axle, preferably the rear axle (20, 21) to the compensating device (22) each has a branch (28, 29) to a spring (30, 31) supported on the vehicle body and assigned to a wheel, while of the wheels (10, 11) of the Power lines (18, 19) assigned to the other axis to the compensating device (22) each have a branch (32, 33) to a common tensioning member (34) of a third spring ( 35) leads.

2. Compensating suspension according to claim 1 with hydraulic power line, characterized in that that the compensating device (22) in a known manner two with each other in the sense of one Contains pistons (25, 26) connected in the same direction, each of which is supported on both sides by the wheels (10, 12 and 11, 13) are acted upon by pressure medium on one side of the vehicle.

3. compensating suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the branches of the hydraulic power lines (20, 21), which are provided with two individual springs (30, 31) Axis are assigned via damping throttles (28, 29) to hydropneumatic springs (30, 31) lead, while the branches (32, 33) from the hydraulic associated with the other axis Power lines (18, 19) to spaces in front of rectified piston surfaces of a known per se Double piston unit (38 to 40) lead, their opposite, but also with each other rectified piston surfaces act on a hydraulic means, which on the third hydropneumatic spring (35) acts.

4. compensating suspension with hydraulic power line according to claim 1 to 3 with height regulators, those necessary to maintain a certain altitude of the Vehicle fill or empty the hydraulic lines, characterized in that for the axle, the wheels (10, 11) of which are assigned a common spring (35), also only a single one, connected to the line between the common tendon (38 to 40) and the spring (35) Height regulator (49) is provided, while the axis, whose wheels (12, 13) are each assigned a spring (30, 31), two each to the Connecting line (20, 21) between the wheel and the compensating device connected height regulators (47, 48) are assigned.

5. compensating suspension according to claim 2 to 4, characterized in that in the line systems between the compensating device (22), the common tensioning element (38 to 40) of the third spring (35) and the wheel in question (10, 11) each have a refill point (55, 56) in the form of a manually operated valve for the hydraulic means is provided and the double piston units of the compensation device (22) and the common tendon (34) with a display device (41, 42) for their Position are provided.

Considered publications:
French patent specification No. 1183 994,
208 760.

1 sheet of drawings