DE1430668A1

DE1430668A1 - Suspension with memory damping, especially for vehicles

Info

Publication number: DE1430668A1
Application number: DE19641430668
Authority: DE
Inventors: Karl Bittel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-12-02
Filing date: 1964-12-02
Publication date: 1969-09-04

Description

Dr L'7^r'^%li I H30668Dr L'7 ^r ^'% li I H30668

!Federung mit Speicherdämpfung, insbesondere für i ! Suspension with storage damping, especially for i

Die Erfindung betrifft eine Federung mit Speicherdumpfung, ins-r besondere für Kraftfahrzeage, die aus einer Ul-Luft-*' ederung oder flüssigkeitsfeder besteht, bei welcher der Dämpfungsvor^arig nicht durch einen irreversiblen Heibungs-oder Duosselvorgang, sondern durch einen Speichervorgang erfolgt, wobei die gespeicherte iünergie, z» B. Druckenergie, durch eine besondere Steuerung, beispielsweise durch eine federnd aufgehängte Masse, unter bestimmten -Sedin_oungen wieder freigegeben wird.The invention relates to a suspension with storage damping, in particular for motor vehicle speed, which consists of a UL-air suspension or liquid spring, in which the damping process is not carried out by an irreversible heating or duosing process, but by a storage process, wherein the stored iünergie, for "as pressure energy is _o released by a special control, for example by a spring-suspended mass under certain -Sedin Ungen again.

Es sind öl-Luft-iPedern bzw. reine Slüssigkeitsfedern bekannt, bei welchen die Feder zugleich Stoßdämpfer ist. Die Dämpfung wird hier, wie bei den üblichen separaten Stoßdämpfern, durch einen Drosselvorgang des verwendeten Stoßdämpferöles bewirkt. Dabei wird die Bewegungsenergie in Wärme umgev'/andolt. Überlicherweise bestehen die Stoßdämpfer aus einen Zylinder und einem Kolben, · der den Zylinder in einen oberen und unteren Arbeitsraum teilt. Beide Arbeitsräume sind durch eine oder mohrere Bohrungen verbunden, durcli die infolge des· sich bewe_oynd3n Kolbens Öl gepreßt wird* Durch den Drosselvorgang "besteht av/ischen .«Jin-und Austritt an der erwähnten Bohrung ein Druckgefälle. Dj β se Druckdifferenz v/irkt auf den ^lvolben und ergibt entsprechend deia ^olbenquerschnitt, die Dämpfungskraxt. Die Dämpfungäkraft ist stabs der Bewegung des Kolbens entgegengerichtet und von der Geschwindigkeit des Kolbens im Zylinder abhängig. Durch Anordnung von Ventilen-in der Bohrung kann man Verlauf und Größe der Dämpfungskraft beeinflussen· !.lan kann aber dadurch nie erreichen, daß die Dämpfungskraft auf den Kolben in der Bewegungsrichtung des Kolbens wirkt.Oil-air springs or pure liquid springs are known in which the spring is also a shock absorber. Here, as with the usual separate shock absorbers, the damping is effected by a throttling process of the shock absorber oil used. The kinetic energy is converted into heat. The shock absorbers usually consist of a cylinder and a piston, which divides the cylinder into an upper and a lower working space. Both working chambers are connected by one or mohrere bores durcli which bewe _o ynd3n result of · piston oil is pressed * by the throttle operation "is av / regard." Jin and outlet at said bore a pressure differential. Dj β se pressure difference v / irkt on ^lv olben and produces corresponding Deia ^ olbenquerschnitt that Dämpfungskraxt. the Dämpfungäkraft is rod opposes the movement of the piston, and depending on the speed of the piston in the cylinder. by arrangement of valves-in the bore can flow and magnitude of the damping force influence ·! .lan can never achieve that the damping force acts on the piston in the direction of movement of the piston.

Die eben beschriebene Dämpfungsweise arbeitet dann zufriedenstellend, wenn sich die schwingende l^asse gegenüber einem ruhimden System abstützt.' Tatsächlich stützt sicii beim !Fahrzeug die schwingende Hasse, das ist die Aufbaumasse, über den .stoßdämpfer nicht auf ein ruhendes System, sondern wiederum auf eine schwingende Masse, die Achs— oder Hadtfiasse ab» Dadurch kann der Sail eintreten, daß die adf den Dämpferkolben wirkende Kraft in Bewe-The damping method just described then works satisfactorily, when the swaying leaves are opposite to a calm one System. ' In fact, sicii supports the swinging vehicle in the! Hasse, that is the body mass, via the shock absorber, not on a stationary system, but in turn on a vibrating system Mass, the Achs- or Hadtfiasse off »This allows the Sail to enter, that the adf acting on the damper piston

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*"* Cm* ^mm * "* Cm * ^mm

Bewegungsrichtung dieser Masse wirkt. Dadurch wird die Schwingbewegung dieser Masse nicht verringert, sondern verstärkte Die Wirkung des Stoßdämpfers verkehrt sich in ihr Gegenteil·Direction of movement of this mass acts. This causes the swinging motion this mass is not reduced, but increased The effect of the shock absorber is reversed

Es sind bereits Stoßdämpfer bekannt, bei welchen die Dämpfung durch eine federnd aufgehängte Masse beeinflußt wird,, Die Beeinflussung geschieht dabei jedoch stets in der Jeise, daß die ansonsten in üblicher Weise wirkende Dämpfung bei bestimmter Auslenkung federnd aufgehängten Masse des Dämpfers unterbrochen wird. Die Dämpfungskraft an sich wird dabei ebenfalls wie bei der weiter oben erwähnten Dämpfung durch einen Drosselvorgang erzeugt.There are already shock absorbers known in which the damping by a resiliently suspended mass is influenced, the influencing occurs but always in the Jeise that the otherwise in the usual Wise acting damping with a certain deflection spring-loaded Mass of the damper is interrupted. The damping force itself is also the same as that mentioned above Damping generated by a throttling process.

Ferner ist bekannt, in Abweichung von der üblichen Methode zur Erzeugung einer Dämpfungskraft, einen in einem Zylinder laufenden Kolben auf einen Druckspeicher wirken zu lassen· Würde die bei der Bewegung des Kolbens gespeicherte Druckenergie bei der anschließenden Ausfederung zwangsweise wieder freigegeben, so handelt es sich hier um eine einfache Federung ohne Dämpfung, Hach der erwähnten Methode wird jedoch die gespeicherte Energie nur in Abhängigkeit der Auslenkung einer federnd aufgehängten Masse freigegeben»It is also known, in a departure from the usual method for generating a damping force, a running in a cylinder Allow the piston to act on a pressure accumulator Movement of the piston, stored pressure energy is forcibly released again during the subsequent rebound, this is what it is here to a simple suspension without damping, Hach the method mentioned however, the stored energy is only dependent on the deflection released to a resiliently suspended mass »

Die vorliegende JSrfindung löst nun die Aufgabe, die eben beschriebene Dämpfungsweise mit einer Öl-Luft- bzw, einer Flüssigkeitsfeder zu verbinden» Dies vereinfacht die Federungs— ιιηά Dämpfungsanlago eines Fahrzeuges, Da nach der vorgenannten Dämpfungsmethode sowie— so ein Druckspeicher benötigt wird, ist es auf alle Fälle zweckmäßig, diesen zugleich für Federungszwecke au verwenden, d· h. Feder und Stoßdämpfer zu kombinieren·The present invention solves the problem that has just been described To connect damping with an oil-air or a liquid spring »This simplifies the suspension system of a vehicle, since according to the aforementioned damping method as well as If a pressure accumulator is required, it is in any case advisable to use this at the same time for suspension purposes, i. e. Combine spring and shock absorber

Bei der Betrachtung der Wirkungsweise der Erfindung muß beachtet werden, daß es sich nicht mehr um eine Dämpfung im üblichen Sinne, d_# h, nicht mehr um einen irreversiblen Vorgang handelt. Zweckmäßigerweise sprechen wir daher nur von einer Vergrößerung (+), Verringerung G=) oder Nicht-Beeinflussung (o) der Federkraft, Um den erfindungsgemäßen Verlauf der Federkraftbeeiaflussung als ziveckmäßig au begründen^ müssen zirvor die Bewegung^Verhältnisse der Achsmasse blj und der Aufbaumasse m^ an Hand Fig» 6 erläutert werden. Die Massen elj ϊ hl? können sich nach oben, und nach untenWhen considering the operation of the invention it must be noted that it is not d _# h, no longer is more to an attenuation in the conventional sense, is an irreversible process. Appropriately, we therefore only speak of an increase (+), decrease G =) or non-influencing (o) of the spring force ^ will be explained with reference to Fig. 6. The masses elj ϊ hl? can move up, and down

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bewegen, wobei die nach oben gerichteten Wege x^ leitungen nach der Zeit &«i»&p ^sowi® ²^* ²O Ρ°³^*^^ν gerechnet werden· Betrachten wir die Geschwindigkeiten der beiden Massen» dann gibt es zwei Fälle, bei denen ein bisher üblicher Stoßdämpfer entgegen der beabsichtigten Wirkung als Stoßverstärker arbeitet»move, whereby the upwardly directed paths x ^ lines are calculated according to the time & «i» & p ^sow i® ² ^ * ² O Ρ ° ³ ^ * ^ ^ν · If we consider the speeds of the two masses »then there are two cases in which a shock absorber that was previously used works contrary to the intended effect as a shock amplifier »

1. Wenn sich m^jnig nach oben bewegen und die Geschwindigkeit der Masse m^ größer ist als die Geschwindigkeit £g äer Masse mg, dann wird ein üblicher Dämpfer komprimiert, die Dämpfungskraft wirkt nach oben und die Aufwärtsgeschwindigkeit der Masse mg wird vergrößert·1. When m ^ jnig move up and the speed the mass m ^ is greater than the speed £ g äer mass mg, then a conventional damper is compressed, the damping force acts upwards and the upward speed of the mass mg is enlarged

2· Dieselbe unerwünschte Wirkung tritt bei abwärtsgerichteter Bewegung von m^jmg ein, wenn sich m* schneller nach unten bewegt als mg· Der Stoßdämpfer wird auseinandergezogen, die auf die Aufij baumasse mg wirkende Dämpfungskraft ist nach unten gerichtet und die Bewegung der Aufbaumasse wird verstärkt*2 · The same undesirable effect occurs with downward movement of m ^ jmg a when m * moves down faster as mg · The shock absorber is pulled apart, which on the Aufij construction mass mg acting damping force is directed downwards and the movement of the body mass is increased *

Die eben erwähnten Bewegungsverhältnisse lassen sich wie folgt durch Ungleichungen ausdrücken!The movement relationships just mentioned can be passed through as follows Express inequalities!

1· ig > O wird größer, wenn tj7 £g > O 2· ±g< O wirdkleiner, wenn fcj<*2 ^ ° Die beiden eben erwähnten Bewegungsverhältnisse treten gleich beim Beginn des Überf ahrens einer Bodenerhebung oder Senke auf· Es wird bei der Beschreibung der Funktionsweise der Federung gezeigt werden, wie hier der Fall 1 anstatt der bisherigen Erhöhung der Federkraft durch die übliche Dämpfungskraft, eine Verringerung der ^ Federkraft beim Einfedern und im Falle 2 anstatt der bisherigen Verringerung eine Erhöhung der Federkraft beim Ausfedern eintritt. Um diesen, der üblichen Dämpfungsweise entgegengesetzten Verlauf der Beeinflussung der Federkraft zu erreichen, ist' es erforderlich, dem Druckspeicher Energie zu entnehmen· 1 ig> O becomes larger when tj7 £ g> O 2 ± g <O becomes smaller when fcj <* 2 ^ ° The two motion conditions just mentioned occur immediately at the beginning of driving over an elevation or depression the description of the functioning of the suspension will be shown how here case 1 instead of the previous increase in the spring force due to the usual damping force, a reduction in the ^ spring force during compression and in case 2 instead of the previous reduction an increase in the spring force during rebound occurs. In order to achieve this course of influencing the spring force, which is the opposite of the usual damping method, it is necessary to take energy from the pressure accumulator

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, den oben beschriebenen Verlauf der Federkraftbeeinflussung mit einer öl-3Juft- oder einer Flüssigkeitsfeder zu erreichen, wird wie folgt gelöst!The object on which the invention is based, the one described above Course of the influence of the spring force with an oil-3Juft- or a Achieving liquid spring is solved as follows!

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Ein verschiedene Querschnitte aufweisender Kolben wirkt auf zwei oder mehr getrennte Arbeitsräume, wobei jeder dieser Räume über Bohrungen und Ventile mit einem Druckspeicher und einem Reserveoder Ausgleichsbehälter verbunden ist. Der Druckspeicher dient als eigentliche Feder, Er kann aus einem zum Beispiel durch eine Membran von der Hydraulikflüssigkeit abgeschlossenen Luft-, bzw. Gasbehälter (Öl-Luftfeder) oder aus einem Flüssigkeitsbehälter (Flüssigkeitsfeder) bestehen·· Die den Druckspeicher mit den Arbeitsräumen verbindenden Ventile schließen selbsttätig den Druckspeicher gegen die Arbeitsräume ab. Die Ventile, die die Arbeitsräume mit dem Reservebehälter verbinden» schließen selbsttätig diese Räume gegen den Behälter ab» Alle Ventile können jedoch zwangsweise den Abfluß aus dem Druckspeicher in die Arbeitsräume oder von den^-Arbeitsräumen in den Reservebehälter freigeben.! wenn sie durch eine federnd aufgehängte Masse entsprechend gesteuert werden·A piston with different cross-sections acts on two or more separate work rooms, each of these rooms being about Bores and valves is connected to a pressure accumulator and a reserve or expansion tank. The pressure accumulator serves as actual spring, it can consist of an air or gas container, which is closed off from the hydraulic fluid by a membrane, for example (Oil-air spring) or a liquid container (liquid spring) away. The valves that connect the working spaces with the reserve tank »automatically close these spaces against the Reservoir from »All valves can, however, compulsorily drain from the pressure accumulator into the work rooms or from the ^ work rooms release into the reserve container.! if they are through a resiliently suspended mass can be controlled accordingly

Der Kolben, der zum Beispiel als Stufenkolben ausgebildet sein kann, ist so gestaltet, daß er. auf drei verschieden großen Flächen mit dem durch pneumatische oder hydraulische Kompression erzeugten Druck beaufschlagt werden kann· Die mittelgroße Fläche ergibt die nicht beeinflußte (o) Federkraft, die große Fläche die "große" (+) und die kleine Fläche die "kleine" (-») Federkraft. Beim Stufenkolben ergibt die obere Stufe die "kleine" und die untere Stufe die "unbeeinflußte" Federkraft, Beide Flächen zusammen ergeben die "große" Federkraft, Es sind auch andere, kompliziertere Kolbenformen möglich| bei der Vergrößerung und Verringerung der Federkraft verschieden groß gemacht werden können. Ferner wäre es möglich, verschiedene Stufen der Federkraftvergrößerung bzw· -verringerung anzuwenden, die sich in Abhängigkeit von der Größe der Beschleunigung der Radmasse einschalten würden·The piston, which can be designed as a stepped piston, for example, is designed so that it. on three different sized areas with the pressure generated by pneumatic or hydraulic compression can be applied · The medium-sized area gives the unaffected (o) spring force, the large area the "large" (+) and the small area the "small" (- ») spring force. With the stepped piston gives the upper level the "small" and the lower level the "Uninfluenced" spring force, both surfaces together result in the "large" spring force. There are also other, more complicated piston shapes possible | can be made different sizes in the enlargement and reduction of the spring force. It would also be possible different levels of the spring force increase or decrease to apply, which depend on the magnitude of the acceleration the wheel mass would switch on

Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine Ausführung, bei der die Steuerung der Ventile durch die federnd aufgehängte %sse, Steuermasse, mechanisch erfolgt. Bei der Ausführung nach Figur 6 erfolgt diese Steuerung auf elektrischem Wege· Figur 7 zeigt den Schwingungsverlauf der Achsmasse in Abhängigkeit von der Zeit, Die ausgezogene Linie I stellt das Überfahren einer Bodenwelle mit einleitender Bodenerhebung, die gestrichelte Linie II den Verlauf bei einleitender Senke dar· Die darunter befindliche l'abelle gibt zu denFigures 1 to 5 show an embodiment in which the control of the valves is done mechanically by the resiliently suspended% sse, control mass. In the embodiment according to FIG. 6, this takes place Control by electrical means · Figure 7 shows the oscillation curve of the axle mass as a function of time Line I represents driving over a bump with introductory Elevation, the dashed line II shows the course at the initial depression · The table below gives the

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durch kleine Kreise bezeichneten Punkten des Schwingungsbildes die Richtung der Bewegungsgrößea Xj, 3bj, *&^» Außerdem wird in der waagerechten Spalte F angegeben, ob die Fläche vergrößert (+), verkleinert (-) oder unbeeinflußt (o) ist. Die Spalte Δ E gibt an, ob gegenüber dem Verlauf bei unbeeinflußter Federung dem Druckspeicher Energie entnommen (-0 oder zugeführt (+) wird·Points of the oscillation pattern marked by small circles indicate the direction of the movement quantity a Xj, 3bj, * & ^ » In addition, the horizontal column F indicates whether the area is enlarged (+), reduced (-) or unaffected (o). The column Δ E indicates whether energy is taken from the pressure accumulator (-0 or supplied (+)) compared to the curve when the suspension is not influenced

Die Ausführung mit mechanisch gesteuerten Ventilen nach Figur 1 bis 5 besteht aus einem Gehäuse 1, in dem die Federung und zum 'feil die Steuerungsvorrichtung untergebracht sind· Ein aus dem Gehäuse unten herausragender kolben ist an einem Lenker 2 befestigt, während das Gehäuse oben an der Aufbaumasse angelenkt ist, die durch eine schräg schraffierte Fläche angedeutet ist. Am Lenker 2 ist ferner eine Steuermasse 3 pendeld und federn aufgehängt» Die Feder 4 ist so bemessen, daß die Steuerraasse 3 als Beschleunigungsgeber wirkt, das heißt die Frequenz der Steuermasse 3 liegt über der Frequenz der Radmasse· Der Ausschlag der Steuermasse 3 gegenüber dem Lenker 2 wird über ein Gestänge 5} 6 auf eine Stange 7» die in das Gehäuse 1 hineinführt, übertragen·The version with mechanically controlled valves according to Figure 1 to 5 consists of a housing 1, in which the suspension and to 'feil the Control device are housed · One from the housing below protruding piston is attached to a handlebar 2, while the Housing is hinged to the top of the body, which is indicated by an obliquely hatched area. On the handlebar 2 is also a control mass 3 pendulum and springs suspended »The spring 4 is dimensioned in such a way that the control mass 3 acts as an acceleration sensor, that is, the frequency of the control mass 3 is higher than the frequency of the wheel mass · The deflection of the control mass 3 with respect to the handlebar 2 is via a rod 5} 6 on a rod 7 »which in the housing 1 leads in, transferred

Am Lenker 2 ist ein als Stufenkolben ausgebildeter Federkolben 8 angelenkt· Die untere Kolbenstufe 8a bildet mit dem Gehäuse 9 einen Arbeitsraum 9a._t die obere Kolbenstufe 8b bildet mit dem Gehäuse den Arbeitsraum 9b·A spring piston 8 designed as a stepped piston is articulated on the handlebar 2. The lower piston step 8a and the housing 9 form a working space 9a. _t the upper piston step 8b and the housing form the working space 9b

"Die Arbeitsräume 9a; 9b sind über die Leitungen 1Oaj 11a mit den Ventilen 12aj 13a und über die Leitung 10 mit dem Druckspeicher 14 sowie über die Leitungen 10b; 11b mit den Ventilen I2b| 13b mit dem Ausgleichsbehälter'15 verbunden· Die Ventile 12aj 13a schließen selbsttätig den Durchfluß vom Druckspeicher 14 zu den Arbeitsräumen 9aj 9b_f wenn sie durch die Stellung der Stange 7 nicht daran gehindert werden· Die Ventile 12b j 13b schließen selbsttätig den Durchfluß von den Arbeitsräumen 9aj 9b zu dem Ausgleichsbehälter 15, sofern sie nicht durch die Stellung der Stange 7 mit den Nocken 7as 7b daran gehindert werden. Die Ventile I2ai 12b und 13aj12b sind in den beiden Ausführungsbeispielen nach Figur 1 und Figur 6 als Kugelventile ausgebildet, können jedoch auch andere Gestalt haben· Die zwangsweise Öffnung der"The working spaces 9a; 9b are connected to the valves 12aj 13a via the lines 10aj 11a and the pressure accumulator 14 via the line 10 and to the valves I2b | 13b via the lines 10b; 11b with the expansion tank 15 · The valves 12aj 13a automatically close the flow from the pressure accumulator 14 to the working spaces 9aj 9b _f if they are not prevented from doing so by the position of the rod 7. The valves 12b j 13b automatically close the flow from the working spaces 9aj 9b to the expansion tank 15, provided they are not through the Position of the rod 7 with the cams 7as 7b, the valves I2ai 12b and 13aj12b are designed as ball valves in the two exemplary embodiments according to FIG

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Ventile 12aj 13a erfolgt durch seitliches Verschieben der Stange 7, welche die Ventilkugeln-ringförmig umfaßt. Die Ventile 12Td; 13b werden ebenfalls durch seitliches Verschieben der Stange 7 mittels der Nocken 7aj 7b von ihrem Sitz abgehoben·Valves 12aj 13a are made by moving the rod 7 laterally, which comprises the valve balls in an annular manner. The valves 12Td; 13b are also lifted from their seat by lateral displacement of the rod 7 by means of the cams 7aj 7b

Mittels einer am Lenker 2 befestigten Feder 17, die auf einen Dämpfer 18 wirkt, kann über ein weiteres Gestänge 19 die Stange 7 verdreht werden, wodurch an den Nocken 7aj Tb befindliche Aussparungen 7c i 7d mit verdreht werden«, V/eiterhin sind gestrichelt eine Druckleitung 21, die zu einem zentralen Druckspeicher bzw· einer Pumpe (nicht gezeichnet) und eine Rückflußleitung 22, die zu einem zentralen Sammelbehälter führt, angedeutet, Ein Hegler 23 verbindet in bekannter Weise als Niveauregler über die Leitung 25 die Leitung 10 entweder mit der Druckleitung 21 oder mit der Hückflußleitung 22 oder sperrt beide Leitungen ab. Der Ausgleichsbehälter 15 ist ferner über die Leitung 24 mit dem zentralen S ammeIb ehält er verbunden·By means of a spring 17 attached to the handlebar 2, which acts on a damper 18, the rod 7 can be moved via a further linkage 19 are rotated, whereby recesses located on the cams 7aj Tb 7c i 7d can also be rotated ", with dashed lines a pressure line 21 which leads to a central pressure accumulator or a pump (not shown) and a return line 22, which leads to a central collecting container, indicated, A Hegler 23 connects in a known manner as a level regulator the line 25, the line 10 either with the pressure line 21 or with the return line 22 or blocks both lines. The expansion tank 15 is also via line 24 to the central S ammeIb keeps him connected

Figur 6 stellt die Ausführung mit elektrischer Steuerung dar· Sie sei nachfolgend insoweit beschrieben, wie sie von der Ausführung mit mechanischer Steuerung abweicht. Am Lenker 2 ist ebenfalls eine Steuermasse 3 mittels Federn 4a; 4b federnd aufgehängt·' Diese Masse 3 betätigt jedoch kein Gestänge, sondern Kontakte 5a bis 5ö, wodurch die Stromkreise 6a bis 6d geschlossen oder geöffnet und damit die Ventile I2ai 12b j 13ai 13b entweder zwangsweise geöffnet oder nicht beeinflußt werden. Die Masse 3 mi* den Federn 4a| 4b und mit den zugehörigen Kontakten 5a bis 5© is* in einem Gehäuse 26 untergebracht, xrelches seinerseits an dem Lenker 2 befestigt ist» Die nach außen gehenden Leitungen der erwähnten Stromkreise 5a bis 5e sind flexibel und führen zum Gehäuse 1 bzw. zur Stromquelle.FIG. 6 shows the version with electrical control. It is described below to the extent that it is based on the version with mechanical control deviates. On the handlebar 2 is also a control mass 3 by means of springs 4a; 4b suspended from springs' However, this mass 3 does not actuate a linkage, but contacts 5a to 5ö, whereby the circuits 6a to 6d are closed or opened and thus the valves I2ai 12b j 13ai 13b either compulsorily opened or not influenced. The mass 3 middle Springs 4a | 4b and with the associated contacts 5a to 5 © is * in housed in a housing 26, xrelches in turn on the handlebar 2 is attached »The outgoing lines of the mentioned Circuits 5a to 5e are flexible and lead to the housing 1 or to the power source.

Die innere Niveauregelung₅ d. h_e die Nachpumpwirknng bei abgesunkenem Niveau erfolgt auch hier durch die Feder 17 und den Dämpfer 18# Das Gestänge I9 betätigt hier jedoch zwei Unterbrecher I9ai 19b, die im Falle einer Auslenkung des Dämpfers nach oben die Stromkreis 6cζ 6d unterbrechen. Dadurch wird die s?angsweise Öffnung des Ventils aufgehoben, also die gleich®,The internal level control ₅ d. h _e is carried out in the Nachpumpwirknng abgesunkenem level here by the spring 17 and the damper 18, however, the linkage # I9 operated here two breaker I9ai 19b, which interrupt the circuit 6c 6d ζ in the case of a deflection of the damper upwards. This will cancel the opening of the valve, i.e. the same®,

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erreicht, wie "bei der Ausführung nach Figur 1 mit mechanischer Steuerung«achieved, as "in the embodiment of Figure 1 with mechanical Steering"

Die Wirkungsweise der Federung soll im folgenden an Hand des Überfahrens einer Bodenwelle mit einleitender Erhebung nach Figur 7 Linie I erläutert werden· Die erwähnte Linie I stellt den Weg der Radmasse in Abhängigkeit von der Zeit dar, wobei t die Zeit und x* der senkrechte Federweg der Rad- oder Achsmasse nu ist· An der Stelle 1 ist die Radmasse m^ noch in Ruhe, d· h. x^ und seine Ableitungen i^i !Lj sind gleich Null» Die Steuermasse 3 in Figur 1 und Figur 6 ist ebenfalls noch in Ruhe, da noch keine Beschleunigung Äj auf die Steuermasse einwirkt» Die Ventile 12a; 12b; I3ai 13b haben die Stellung wie in Figur 1 und Figur 6 dargestellt. Der Arbeitsraum 9a ist mit Druckspeicher 14 über Ventil 12a verbunden, da dieses in Ruhestellung der Steuermasse zwangszweise geöffnet ist. Dafür ist das Ventil 13b, das den Arbeitsraum 9a mit dem Reserveraum 15 verbinden würde, geschlossen. Der Arbeitsraum 9b ist über das Ventil 12b mit dem Reserveraum 15 verbunden, da dieses bei ruhender Steuermasse 3 ebenfalls zwangsweise geöffnet ist· Dafür ist das Ventil 13a, das den Arbeitsraum 9b mit dem Druckspeicher 14 verbinden würde, geschlossen. Bezeichnet man die Querschnittsfläche der oberen Stufe 8b mit "f" und denjenigen der unteren Kolbenstufe 8a mit "F", dann ist die Ringfläche an der unteren Kolbenstufe 8a F-f· Auf diese Fläche F-f wirkt der Druck im Arbeitsraum 9a· Der Druck im Arbeitsraum 9b wirkt auf die Fläche f. Wirkt der Druck in beiden Arbeitsräumen 9a und 9b zugleich, so ist die Fläche F wirksam. Entsprechend den Flächen verhalten sich die Federkräfte_f die wir entsprechend als die "große", "mittlere" und als "kleine" Federkraft bezeichnen. The mode of operation of the suspension will be explained in the following on the basis of driving over a bump with an introductory elevation according to FIG the wheel or axle mass is nu · At point 1, the wheel mass m ^ is still at rest, i.e. x ^ and its derivatives i ^ i ! Lj are equal to zero »The control mass 3 in Figure 1 and Figure 6 is also still at rest, since no acceleration Äj is acting on the control mass» The valves 12a; 12b; I3ai 13b have the position as shown in FIG. 1 and FIG. The working chamber 9a is connected to the pressure accumulator 14 via valve 12a, since this is forcibly open when the control mass is in the rest position. For this, the valve 13b, which would connect the working space 9a to the reserve space 15, is closed. The working space 9b is connected to the reserve space 15 via the valve 12b, since this is also forced to open when the control mass 3 is stationary. For this, the valve 13a, which would connect the working space 9b to the pressure accumulator 14, is closed. If the cross-sectional area of the upper stage 8b is designated by "f" and that of the lower piston stage 8a by "F", then the annular surface on the lower piston stage 8a is Ff · The pressure in the working space 9a acts on this area Ff · The pressure in the working space 9b acts on the area f. If the pressure acts in both working spaces 9a and 9b at the same time, the area F is effective. _{The spring forces f,} which we refer to as the "large", "medium" and "small" spring forces, behave in accordance with the areas.

An der Stelle 1 wirkt demgemäß die "mittlere" oder "unbeeinflußte" Federkraft P_m = (F-f)p, worin ρ der Druck ist. An der Stelle 2 bewegt sich die Radmasse beschleunigend nach oben, d. h. x^_t Jtj, 3tj sind positiv« In der Tabelle ist dies durch ein + - Zeichen dargestellt« Dies bewirkt, daß die Steuermasse 3 relativ zur Radmasse nach unten ausgelenkt wird. Dadurch wird in Figur 1 das Gestänge 6 nach oben und die Stange 7 nach rechtsAccordingly, the "mean" or "unaffected" spring force P _m = (Ff) p, where ρ is the pressure, acts at point 1. At point 2 the wheel mass accelerates upwards, ie x ^ _t Jtj, 3tj are positive «This is shown in the table by a + sign« This causes the control mass 3 to be deflected downwards relative to the wheel mass. As a result, in Figure 1, the linkage 6 is up and the rod 7 is to the right

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"bewegt· Folglich wird die zwangsweise Öffnung von Ventil 12a; 12b aufgehoben, und es werden statt dessen die Ventile 13a» 13b zwangsweise geöffnet. Die Stellung der Stange 7 und der Ventile 12a,· 12b; 13a; 13b ist aus Figur 3 ersichtlich. In Figur 6 geschieht hinsichtlich der Ventile 12a; 12b; 13a; 13b dasselbe dadurch, daß die Stromkreise 6a; 6d unterbrochen und die Stromkreise. 6b» 6c geschlossen werden»"moved · As a result, the forced opening of valve 12a; 12b canceled, and the valves 13a »13b are forced instead opened. The position of the rod 7 and the valves 12a, 12b; 13a; 13b can be seen from FIG. In Figure 6 happens with respect to the valves 12a; 12b; 13a; 13b does the same in that the Circuits 6a; 6d interrupted and the circuits. 6b »6c to be closed»

Da an der Stelle 2 sich der Kolben 8 nach oben bewegt und der Raum 9a druckentlastet ist, wird das Öl aus ihm über das zwangsweise geöffnete Ventil 13b in den Reserveraum 15 ausgeschoben· Im Raum 9b ist infolge zwangsweise geöffneten Ventilea 13a Druck wirksam· Das Öl wird aus diesem Raum in den Druckspeicher 14 geschoben· Man erkennt, daß jetzt nur die kleine Fläche und damit nur die kleine Federkraft wirksam ist. In der Tabelle steht demgemäß für Λ F ein Minuszeichen· Beachtet man ferner, daß bei kleinem Querschnitt f weniger Drucköl in den Druckspeicher geschoben, wie bei unbeeinflußter, mittlerer Fläche bzw· Federkraft, so ergibt sich, daß weniger Energie gespeichert wird, Δ E also negativ ist.Since at point 2 the piston 8 moves upwards and the space 9a is relieved of pressure, the oil is forced out of it via the opened valve 13b pushed out into reserve space 15 In space 9b there is pressure as a result of forcibly opened valves a 13a effective · The oil is pushed out of this space into the pressure accumulator 14 · It can be seen that now only the small area and thus only the small spring force is effective. The table shows accordingly for Λ F a minus sign · Note also that with a small Cross-section f less pressure oil is pushed into the pressure accumulator, as in the case of an uninfluenced, middle area or spring force, so results that less energy is stored, so that Δ E is negative.

An der Stelle 3bewegt sich die Radmasse zwar weiter nach oben, entsprechend der konvexen Krümmung der ^inie 1 wird die Beschleunigung jedoch negativ. Die Steuermasse 3 wird nach oben ausgelenkt, es werden die Ventile 12a; 12b zwangsweise geöffnet, die zwangsweise Öffnung des Ventils 13a aufgehoben· Die Stellung der Ventile ist aus Figur 2 ersichtlich· In den Arbeitsräumen 9a; 9b ist Druck wirksam, und durch den hochgehenden Kolben wird das Öl aus diesen Räumen in den Druckspeicher 14- geschoben· Für die Federkraft ist die Fläche F maßgebend, ^ F ist positiv« Da mehr Öl als normal in den Druckspeicher gefördert wird, ist ^ E positiv·At point 3 the wheel mass moves further upwards, the acceleration is corresponding to the convex curvature of line 1 but negative. The control mass 3 is deflected upwards, the valves 12a; 12b forcibly opened the forced opening of the valve 13a canceled · The position of the valves can be seen from Figure 2 · In the working spaces 9a; 9b pressure is effective and the oil is pushed out of these spaces into the pressure accumulator 14- by the rising piston · For the spring force the area F is decisive, ^ F is positive «Since more oil than normal is pumped into the pressure accumulator, ^ E is positive ·

An der folgenden Stelle 4 ist die Beschleunigung weiterhin negativ, der Ausschlag der Steuermasse 3 nach unten bleibt· Durch die zwangsweise geöffneten Ventile 12a; 13a strömt Öl.aus dem Druckspeicher 14 in die Arbeitsräume 9a; 9b_# Die wirksame Fläche ist immer noch F_tÄF positiv und die Federkraft "groß"· Da mebVr Energie aus dem Druckspeicher abfließt als normal, ist Δ Β negativ·At the following point 4 the acceleration is still negative, the deflection of the control mass 3 remains downward. Due to the forcibly opened valves 12a; 13a flows Öl.aus the pressure accumulator 14 into the working spaces 9a; 9b _# The effective area is still F _t ÄF positive and the spring force "large" · Since mebVr energy flows out of the pressure accumulator as normal, Δ Β is negative ·

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U30668U30668

ysiird der eben "beschriebene Zusammenhang mit der (hier nicht gezeichneten) Bodenwelle betrachtet, so ergibt sich folgende vorteilhafte Wirkungsweise der neuen Federkraftbeeinflussung· Bei 2 wird die Radmasse infolge ansteigender Bodenerhebung nach oben beschleunigt· Dabei "schaltet" die Federung auf "kleine" Federkraft um« Dadurch kannThe connection just described with the (not shown here) Considering the bump, the following advantageous mode of action of the new spring force influence results the wheel mass is accelerated upwards as a result of the rising ground elevation · The suspension "switches" to "small" spring force to «This can

1· Das Had der Boden erhebung schneller folgen und1 · That had to follow the ground elevation faster and

2. wird die Erhöhung der dynamischen Radlast wieder aufgehoben»2. the increase in the dynamic wheel load is canceled again »

Bei 3 ist das Rad schon wieder entlastet, was an der negativen Beschleunigung zu erkennen ist. Durch die Federkraftbeeinflussung wird auch hier wieder erreicht, daß -das Rad der Unebenheit besser folgt und daß die Verringerung der dynamischen Radlast wieder ausgeglichen wird. Ganz allgemein kann man deshalb sagen, daß mittels der nach der Erfindung vorgeschlagenen Federkraftbeeinflussung das Rad besser am Boden gehalten und die dynamische Radlast Schwankung verringert wird·At 3 the wheel is already relieved, which can be seen from the negative acceleration. By influencing the spring force Here, too, it is again achieved that the wheel follows the unevenness better and that the reduction in the dynamic wheel load is compensated for again will. In general it can therefore be said that by means of the spring force influencing proposed according to the invention The wheel is held better on the ground and the dynamic wheel load fluctuation is reduced

Wird der Schwingungsvorgang an Hand Figur 7 weiter verfolgt, so gelangt man zur Stelle 5· Die Beschleunigung X^ ist Null, die Steuenaasse 3 wird nicht ausgelenkt· Die Fläche ist F-f , die Federkraft "unbeeinflußt" und Δ E gleich Null, An den beiden folgenden Stellen 6 und 7 ist die Beschleuniguns positiv und die Steuermasse 3 nach unten ausgelenkt· Demgemäß wirkt die Fläche f und die "kleine" Federkraft* Bei 6, also bei Ausfederung, ist Zi E positiv, bei '7t bei Einfederung, wird weniger Ol in den Druckspeicher gefördert und Δ Ε ist negativ.If the oscillation process is followed on in FIG. 7, one arrives at point 5 · The acceleration X ^ is zero, the steering shaft 3 is not deflected · The area is Ff, the spring force is "unaffected" and Δ E is zero, at both Following points 6 and 7, the acceleration is positive and the control mass 3 is deflected downwards. The area f and the "small" spring force act accordingly * At 6, i.e. during rebound, Zi E is positive, at '7t during compression, less oil is used promoted in the pressure accumulator and Δ Ε is negative.

Auf Grund des eben Gesagten und mittels unterer Tabelle Figur 7 läßt sich der Vorgang bei Überfahrung einer Senke ohne weitere Erläuterung ermitteln· Zu Beginn des Überfahrens der oenke wird die Bodenkraft erhöht, also auch hier wieder die Tendenz,den Unebenheiten besser zu folgen und die RadlastSchwankung gering su halten·On the basis of what has just been said and using the table below in Figure 7 the process can be carried out without further ado when driving over a depression Determine explanation · At the beginning of driving over the oenke the ground force increases, so here again the tendency to follow the bumps better and the wheel load fluctuation is low su hold

Die "innere" Niveauregelung, die gleich in das System mit eingebaut ist, wirkt wie folgttThe "inner" level control, which is built into the system, works as follows

Sobald die Feder etwa länger als eine Sekunde eingefedert bleibt, wird unabhängig von der Stellung der Steuermasse 3 die zwangsweise öffnung der Ventile 12b\ 13b aufgehoben»As soon as the spring remains compressed for longer than a second, the forced opening of the valves 12b \ 13b is canceled regardless of the position of the control mass 3 »

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Dadurch kann bei einfederndem Kolben kein Öl in den Reserveraum 15 zurückfließen, sondern wird in den Druckspeicher 14 gefördert.As a result, no oil can enter the reserve space when the piston compresses 15 flow back, but is conveyed into the pressure accumulator 14.

Die Aufhebung der zwangsweisen Offnung der Ventile I2bj 13b wird folgendermaßen erreicht1The cancellation of the forced opening of the valves I2bj 13b is achieved as follows 1

In Figur 7 und 6 wird über eine feder 17 ein Dämpfer 18 bei längerer iiiinf ederung nach oben verschoben· In Figur 1 wird dadurch die Stange 7 verdreht und damit auch die Verstellnocken 7a; 7bι so daß die Aussparungen 7c» 7d die Ventilkugeln freigeben, wodurch die zwangsweise öffnung wieder aufgehoben wird (siehe hierzu Figur 4 und 5)· Nach Figur 6 wird dasselbe durch die Unterbrecher 19a} 19b erreicht, die die Stromkreise 6c5 6d öffnen« In FIGS. 7 and 6, a damper 18 is provided via a spring 17 shifted upwards in the event of prolonged deflection · In FIG. 1, this rotates the rod 7 and thus also the adjusting cams 7a; 7bι so that the recesses 7c »7d release the valve balls, whereby the forced opening is canceled again (see 4 and 5) · According to Figure 6, the same is achieved by the breakers 19a} 19b, which open the circuits 6c5 6d «

Während sich im Normalbetrieb, wie die Tabelle zeigt, /\ + E und -Ae ständig ausgleichen, ist dies nach Freigabe der Ventile 12b j 13b nicht mehr der Fall, so daß das Niveau der Federung gehoben wird.While in normal operation, as the table shows, / \ + E and -Ae constantly balance after releasing the valves 12b j 13b no longer the case, so that the level of the suspension is raised will.

Bisherige Flüssigkeitsfedern mit innerer Niveauregelung hatten den Nachteil, daß die durch die Abkühlung entstehende ./armeschrumpfung des Öles eine so große Einfederung ergibt, daß die Federung auf den Anschlagpuffern aufsitzt» Dieser Nachteil wird hier in einfacher Weise dadurch umgangen, daß kurz vor dem Anschlag der Arbeitsraum zwangsweise zugeschaltet und damit die große Federkraft wirksam wird. In Figur 1 geschieht dies durch Anschlagen des Auslegers 27, auf einem Puffer 28, wodurch die Masse 3 nach oben ausgelenkt wird. Außer der großen Federkraft ergibt sich dadurch eine größere Einf ederung«Previous liquid springs with internal level control had the Disadvantage that the ./arm shrinkage caused by the cooling of the oil results in such a large deflection that the suspension opens the stop buffers sit on »This disadvantage becomes easier here Way bypassed that shortly before the stop the working area is forcibly switched on and thus the large spring force takes effect. In Figure 1, this is done by striking the boom 27, on a buffer 28, whereby the mass 3 after is deflected at the top. In addition to the great spring force, this results in greater deflection «

Die Vorrichtungen für die innere Niveauregelung kommen in Wegfall, wenn eine äußere Niveauregelung verwendet wird, wie in Figur 1 gestrichelt angedeutet» Eine Druckleitung 21 verbindet einen zentralen Druckspeicher (nicht gezeichnet) mit einem Niveauregelventil 23» das über die Rückflußleitung ebenfalls mit einem zentralen Sammelbehälter (nicht gezeichnet) verbunden ist. Durch das Niveauregelventil 23 wird abhängig vom Grad der linf ederung der Druckspeicher 14 entweder mit der Druckleitung 21 oder mit der Rückflußleitung 22 verbunden ode^ von "beiden . getrennt« Die Rückflußleitung ist außerdem über die .Leitung 24 mit dem Ausgleichsbehälter I5 verThe devices for the internal level control are no longer needed, if an external level control is used, as indicated by dashed lines in FIG. 1, a pressure line 21 connects a central pressure accumulator (not shown) with a level control valve 23 »that also via the return line a central collection container (not shown) is connected. The level control valve 23 is dependent on the degree of linf The pressure accumulator 14 is connected either to the pressure line 21 or to the return line 22 or from both of them. separated «The return line is also via line 24 with the expansion tank I5 ver

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Abschließend sei noch erwähnt, daß die vorliegende Darstellung nur schematisch ist und daß bei konstruktiver Ausführung Steuermasse 3» Gestänge 6, Feder 17_f Dämpfer 18 und der Druckspeicher 14 in einem Gehäuse zusammgenfaßt werden·Finally, it should be mentioned that the present illustration is only schematic and that in the structural design, the control mass 3 »linkage 6, spring 17 _f damper 18 and the pressure accumulator 14 are combined in one housing.

Die Federung kann sowohl als Öl-Luft« wie als reine Flüssigkeitsfeder ausgeführt werden· Bei einer Flüssigkeitsfeder werden infolge der sehr hohen Drücke nur kleine Üimengen durch die Ventile fließen müssen, weshalb die Steuerzeiten zur Federkraftbeeinflussung sehr klein gehalten werden können· Dies ist Voraussetzung für eine einwandfreie Funktion der Federung·The suspension can be used either as an oil-air spring or as a pure liquid spring · With a liquid spring, only small quantities will flow through the valves due to the very high pressures must, which is why the timing to influence the spring force very much can be kept small · This is a prerequisite for a flawless Function of the suspension

Mn weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß keine Wärme durch Drosselung entsteht. Die Temperatur der Federn dürfte daher sehr gering bleiben. Übliche Stoßdämpfer überschreiten dagegen in vielen Fällen die zulässigen Temperaturen·Another advantage of the invention is that no heat caused by throttling. The temperature of the feathers should therefore stay very low. Conventional shock absorbers, on the other hand, in many cases exceed the permissible temperatures

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Claims

H306-68

Patent claims ιι

/ I.JFederung with Speicherdämpfuns> characterized in that a ^V spring piston (8) at least two stages (8a | 8b) which are separated from each other in at least two fluid-filled Arbeitsräunien act, and in that the working spaces .C9a (9a, 9b?) } 9b) are connected to a pressure accumulator (14) via valves (12a; 13a) which open automatically towards the pressure accumulator (14) and to a reserve space (15) via valves (I2b; 13b) which open automatically towards the reserve space (15) ,

2. Suspension according to claim 1, characterized in that the valves (I2aj12b} 13a} 13b), which the working spaces (9a; 9b) with the pressure accumulator (14) and connect to the reserve space (15) by adjusting cams (? A; 7b), tappets or the valve body - for example a ball - encompassing, displaceable rods (7) are forcibly closed «.

Suspension according to claims 1 and 2, characterized in that the Cams (7a; 7b), tappets or rods (7) for opening the valves (12a} 12bi13a $ 13b) by a spring suspended from the axle mass Control mass (3) are actuated, the spring (4) and control mass (3) being dimensioned so that the control mass (3) acts as an acceleration sensor is designed »

4 x suspension according to claim 1 to 3 _t characterized in that the control mass has (3) contacts (5a to 5e) through which due to the movement of the control with respect to the wheel mass circuits (6a to 6d) are opened and closed and that in These circuits (6a to 6d) have built-in magnetic actuation devices through which the valves (12ai12bi13aj13b) can be forcibly closed by electrical means

5. Suspension according to claims 1 to 4, characterized in that with static compression via the central position, the forced opening of the valves (12b 113b) to the reserve space (15) is canceled by a damper (18), which is resilient and damped with the mass is connected _#

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H30668

~ 13 -

6 »suspension according to claim 1 to 5» characterized in that with greater static deflection, that associated with the wheel mass Control mass (3) is adjusted by a stop (27f28) on the body mass so that the valves (I2aj13a) to The pressure accumulator (14) is forcibly opened and the forcible opening of the valves (12bj13b) to the reserve space (15) is canceled is.

In addition 3 sheets of drawings

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