DE2511289C3

DE2511289C3 -

Info

Publication number: DE2511289C3
Application number: DE19752511289
Authority: DE
Inventors: Augustin; Krin Rene; Boulogne-Billancourt Hauts-de-Seine Dachicowt (Frankreich)
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1975-03-14
Publication date: 1976-12-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein ölpneuniatisches Federungselement für Kraftfahrzeuge, das einen hydraulischcn Stoßdämpfer und eine Luftfederung in sich vereinigt und mit einer, temperaturabhängige Volumenänderungen mindestens eines der in ihr enthaltenen Fluide ausgleichenden Einrichtung verschen ist, das einen Außenzylinder mit zwei voneinander getrennten Räumen aufweist, von denen der eine ein Gas und der andere eine Flüssigkeit enthält, in denen sich ein zweiler, an seinen Enden geschlossener Hohlzylinder bewegt, der im wesentlichen Flüssigkeit und in einem kleineren Raum unter Druck stehendes Gas enthält und der einen im Flüssigkeit enthaltenden Ringrainn zwischen Außenzylinder und Hohlzylinder als Kolben wirkenden und mit Ventilen versehenen Bund aufweist, wobei die Ventile den Durchgang der dämpfend wirkenden Flüssigkeit in beiden Richtungen regeln und auf der einen Seite des Bundes mindestens ein, die auf beiden Seiten des Mantels des Hohlzylindcrs hcrrschcn-'den Drücke ausgleichender Durchlaß vorgesehen ist.The invention relates to an oil pneumatic suspension element for motor vehicles, which has a hydraulic Shock absorbers and air suspension combined and with one, temperature-dependent volume changes at least one of the fluid balancing device contained in it is given away that has an outer cylinder with two separate spaces, one of which is a gas and the others contain a liquid in which there is a twofold, at its ends closed hollow cylinder moves, which is essentially liquid and in a smaller one Space contains pressurized gas and the one in the liquid contained annular ring between Has outer cylinder and hollow cylinder acting as a piston and provided with valves collar, wherein the valves regulate the passage of the dampening liquid in both directions and open on one side of the collar at least one, which rschcn-'den on both sides of the jacket of the hollow cylinder Pressure equalizing passage is provided.

Ein derartiges Federungselement ist aus der DT-AS I 90 812 bekannt. Zum Erreichen einer vollkommenen Federung und Stoßdämpfung auch bei Höchstbelastung des Fahrzeugs ist vorgesehen, den als Verdriingerkolbcn wirkenden inneren Hohlzylinder an seinem inneren Ende mit einem durchbohrten elastischen Puffer zu verschen, der bei Höchstbelastung dichtend in eine zylindrischc Ausnehmung eines im Außenzylinder geführten und dessen Gaspolster gegen den Flüssigkeitsraum abdichtenden Ausgleichskolbens eindringt und diesen zusätzlich zum Verdrängerkolben macht. Auf diese Weise werden die Fahreigenschaften zwar verbessert, jedoch sind keine Vorkehrungen getroffen, temperaturabhängige Volumenänderungen, zumindest eines der in der Einrichtung entnahmen Fluide, auszugleichen.Such a suspension element is known from DT-AS I 90 812. To achieve a perfect Suspension and shock absorption even when the vehicle is under maximum load is provided as a Verdriingerkolbcn acting inner hollow cylinder at its inner end with a pierced elastic buffer give away, the sealing in a cylindrical recess of a guided in the outer cylinder at maximum load and the gas cushion of which penetrates against the compensating piston sealing the liquid space and this in addition to the displacement piston. In this way, the driving characteristics are improved, however, no precautions have been taken to prevent temperature-dependent volume changes, at least one of those in fluids withdrawn from the facility to balance.

Aus der FR-PS 14 01756 ist ein ölpneumaiisdics Federungselement bekannt, bei dem zwischen dem Arbeitsraum der Flüssigkeit und dem Arbeitsraum der Luft eine beide Fluide trennender, axial beweglicher Kolben vorgesehen ist. dessen Bewegungen durch Anschläge begrenzt sind und der durch hydrodynamische Stöße dadurch unbeeinflußt bleibt, daß der Anschlag auf der Flüssigkeitsseite mit einer Kapillarbohrung versehen ist und in dem zylindrischen Hohlraum des fest angeordneten luftseitigen Anschlags ein Luftrest verbleibt. Auch hier ist keine Einrichtung vorgesehen, die temperaturabhängige Volumenänderungen der Flüssigkeit oder der Luft unschädlich macht.From FR-PS 14 01 756 is an oil pneumaiisdics Suspension element known in which between the working space of the liquid and the working space of the Air is provided an axially movable piston separating the two fluids. its movements through attacks are limited and remains unaffected by hydrodynamic shocks that the stop is provided on the liquid side with a capillary bore and in the cylindrical cavity of the solid arranged air-side stop an air residue remains. Again, no facility is provided that makes temperature-dependent changes in volume of the liquid or air harmless.

Bei Verwendung eines Stoßdämpfers in relativ kaltem oder warmem Klima kann die Temperatur des Stoßdämpfers oder einer ölpneumatischen Federung in erheblichem Maße ansteigen oder absinken. In solchen Fällen ändert sich infolge der Ausdehnung oder der Zusammenziehung der in dem Fedcrungsclemeni enthaltenden Flüssigkeit in Verbindung mit derjenigen des als Luftfeder wirkenden Gases die gegenseitige Lage zwischen den Kolben- und den Zylinderteilen der Vorrichtung. Wenn der Stoßdämpfer oder das ölpneumatischc Federungselement zwischen den Rändern oder Achsen eines Fahrzeugs und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. führt diese Ausdehnung oder Zusammenziehung zu einer Anhebung oder einem Absinken der Karosserie um einen nicht zu vernachlässigenden Betrag, der bei einer Temperaturdifferenz von 30⁰C größenordnungsmäßig 2.5 cm erreicht.When using a shock absorber in a relatively cold or warm climate, the temperature of the shock absorber or an hydropneumatic suspension can rise or fall to a considerable extent. In such cases, the mutual position between the piston and cylinder parts of the device changes as a result of the expansion or contraction of the liquid contained in the spring element in connection with that of the gas acting as an air spring. When the shock absorber or the hydropneumatic suspension element is arranged between the edges or axles of a vehicle and the vehicle body. this expansion or contraction leads to an increase or a decrease in the body to a non-negligible amount of the order of cm achieved with a temperature difference of 30 ⁰ C 2.5.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und ein ölpneuniatisches Federungselement zu schaffen, das temperaturbedingte Änderungen des Flüssigkeits- und des Gasvoliimens einwandfrei ausgleicht, so daß eine Lageänderung des Fahrzeugs vermieden wird.The invention is accordingly based on the object of eliminating this disadvantage and an oil pneumatics To create a suspension element, the temperature-related changes in the liquid and gas volume perfectly compensates, so that a change in position of the vehicle is avoided.

Diese Aufgabe ist bei einem Federungselement der eingangs beschriebenen Art erfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß der zweite Hohlzylinder einen verschiebbaren Ausgleichskolben aufweist, der aus einem, den das unter Druck stehende Gas enthakenden Raum, von dem die Flüssigkeit enthaltenden Raum trennenden Kopfteil und einem Schaft besteht, der in dem die Flüssigkeit enthaltenden Raumteil des zweiten Hohlzylinders durch eine dichtende Lagerung geführt ist, die diesen Raumtcil von dem das Gas enthaltenden Raum trennt.In the case of a suspension element of the type described at the outset, this object is achieved according to the invention solved that the second hollow cylinder has a displaceable compensating piston, which consists of one that the pressurized gas-containing space separating the liquid-containing space There is a head part and a shaft in the space part of the second hollow cylinder containing the liquid is guided by a sealed storage, which this Raumtcil from the space containing the gas separates.

Durch diese Ausführungsform des Fcderungsclciucntes werden die Fahreigenschaften eines Kraftfahrzeugs wesentlich verbessert, da die Lage des Irahrzcugs konstant gehalten wird, indem die auf eine Tcmpcrauirzunahme von Flüssigkeit und Gas in der Vorrichtung zurückzuführende Voiiimenzunahme der Fluide aufgefangen wird.By this embodiment of the Fcderungsclciucntes the driving characteristics of a motor vehicle are significantly improved, since the position of the Irahrzcugs constant is kept by increasing the Tcmpcrauir The increase in the volume of the fluids due to the liquid and gas in the device is collected will.

Aus .Symmetriegründen bleibt auch eine Abnahme der Temperatur des Systems ohne Einfluß auf die Lage des Fahrzeugs, weil die Voliimeniindcrungcri der Fluide in analoger Weise aufgelangen werden.For reasons of symmetry, a decrease in the temperature of the system also has no effect on the position of the vehicle, because the volume reduction of the fluids be picked up in an analogous manner.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch das Federungselement zeigt.An embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing, which shows a section through the suspension element.

Das ölpneuniatische Federungselement gemäß der Erfindung besteht aus einem Zylinder 1. dessen F.nHnnThe oil-pneumatic suspension element according to the invention consists of a cylinder 1. whose F.nHnn

durch einen Boden 10 mit einem Ventil 8 und durch einen Deckel 7 verschlossen sind, der einen Mitteldurchluß mit einer Dichtung H aufweist.are closed by a base 10 with a valve 8 and by a cover 7 which has a central passage with a seal H.

Der Zylinder I besteht aus zwei Räumen 3 bzw. 4, die durch eine Mitteltrennwand 9 begrenzt sind, in der ebenfalls ein Mitleldurchlaß mit einer Dichtung 12 vorgesehen ist: die getrennten Räume 3 bzw. 4 sind mit einer Flüssigkeit, etwa einem öl. wie es üblicherweise in Stoßdämpfern verwendet wird, bzw. einem inerten Gas. etwa Stickstoff, das durch das Ventil 8 eingeführt ist, gefüllt.The cylinder I consists of two spaces 3 and 4, respectively are limited by a central partition wall 9, in which a central passage with a seal 12 is also provided is: the separate spaces 3 and 4 are filled with a liquid, such as an oil. as it usually does used in shock absorbers or an inert gas. about nitrogen introduced through valve 8 is filled.

An den Durchlassen im Bereich des Deckels 7 und der Milteltrennwand 9 ist ein Hohlzylinder 2 in den Zylinder I eingeführt; der Hohlzylinder 2 ist an seinen Enden verschlossen und weist ungefähr in der Mitte einen Bund 6 auf. der die Bewegung des Hohlzylinders 2 im Raum 3 begrenzt; in dem Bund 6 sind ferner Bohrungen mit in bestimmter Richtung wirksamen Ventilen 13. 13' angebracht. Außerdem ist unterhalb des Bundes 6 mindestens eine Öffnung 14 vorgesehen, die den Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Wand des Hohlzylinders 2 ausgleicht.At the passages in the area of the cover 7 and the Miltel partition wall 9, a hollow cylinder 2 is in the Cylinder I introduced; the hollow cylinder 2 is closed at its ends and points approximately in the middle a bunch 6 on. which limits the movement of the hollow cylinder 2 in space 3; in the federal government 6 are also holes with effective in a certain direction valves 13, 13 'attached. It is also below the covenant 6 at least one opening 14 is provided that the pressure difference between the two sides of the Wall of the hollow cylinder 2 compensates.

Der Hohlzylindcr 2 ist innen zum Teil mit derselben Flüssigkeit gefüllt, die sich im Raum 3 befindet: der oberen Teil des Hohlzylinders 2 enthalt jedoch unter Druck stehendes Gas 5.The inside of the hollow cylinder 2 is partly filled with the same liquid that is in the space 3: the However, the upper part of the hollow cylinder 2 contains pressurized gas 5.

Der obere Teil des Hohlzylinders 2 ist an der Fahrzeugkarosserie oder am Fahrgestell befestigt, während der Zylinder 1 an der Radaufhängung befestigt ist.The upper part of the hollow cylinder 2 is on the vehicle body or attached to the chassis while the cylinder 1 is attached to the suspension.

Der obere Teil des Zylinders 1 arbeitet als üblicher Stoßdämpfer; wenn ein Stoß von unten nach oben wirkt, entsteht ein Überdruck in der Flüssigkeil, die sich in dem unterhalb des Bundes 6 gebildeten Teil des Kmimes 3 befindet, und die Flüssigkeit wird durch die Ventile 13'. die den Durchgang von Flüssigkeit in der entsprechenden Richtung ermöglichen, in den oberhalb des Bundes gebildeten Teil des Raumes 3 übergeführt.The upper part of the cylinder 1 works as a conventional shock absorber; when a bump from the bottom up acts, an overpressure is created in the liquid wedge, which is in the part of the Kmimes formed below the federal 6 3 is located and the liquid is passed through the valves 13 '. which the passage of liquid in the corresponding Enable direction, transferred into the part of the room 3 formed above the federal government.

Ein in entgegengesetzter Richtung atifireffeiidcr Stoß löst eine analoge Wirkung aus und hat einen Übergang von Flüssigkeit in entgegengesetzter Riehtung durch die dazu vorgesehenen Ventile 13 zur Folge.An atifireffeiidcr in the opposite direction Impact triggers an analogous effect and has a transition from liquid in the opposite direction by the valves 13 provided for this purpose.

Die lichte Weite der Öffnung oder der Öffnungen 14 ist so gewählt, daß der Druckverlust durch diese Öffnungen größer ist als der durch den Flüssigkeitsübergi'.ng durch die Ventile 13' hindurch verursachte, so daß der größere Teil der Flüssigkeit vorzugsweise durch die Ventile 13' und nicht so viel in den Hohlivlindcr 2 überThe clear width of the opening or openings 14 is selected so that the pressure loss through these openings is greater than that caused by the liquid transfer caused by the valves 13 'through, so that the greater part of the liquid preferentially through the Valves 13 'and not so much in the hollow cylinder 2 above

Der untere Raum 4 des Zylinders 1 wirk: als Luftfeder, beruhend auf der Kompressibilität des in dem Raum 4 befindlichen Druckgases.The lower space 4 of the cylinder 1 acts as an air spring, based on the compressibility of the compressed gas in the space 4.

Im Innenraum des Hohl/ylindcrs 2 ist ein Ausgleichskolben 20 mit einer Dichtungs 24 vorgesehen, dessen Schaft in einer mit einer Dichtung 23 versehenen Lagerung 22 geführt ist.In the interior of the hollow cylinder 2 is a compensating piston 20 is provided with a seal 24, the shaft of which is in a bearing provided with a seal 23 22 is performed.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, gelangt die Flüssigkeit aus dem Raum 3 durch die Öffnungen 14 in den Ringraum 21, der durch die Mantelfläche des Ausgleichskolbcnschaftes und die Innenwandfläche des Hohlzylinders 2, die Lagerung 22 und die Unterseite des Kopfteil«; des Ausgleichkolbcns 20 begrenzt ist. Gas und Flüssigkeit im Hohlzylinder 2 sind durch die Kolbenflächen des Ausgleichkolbcns 20 voneinander getrennt. As can be seen from the drawing, the liquid passes from the space 3 through the openings 14 in the Annular space 21 through the outer surface of the compensating piston shaft and the inner wall surface of the hollow cylinder 2, the bearing 22 and the bottom of the head part «; of the compensating piston 20 is limited. gas and liquid in the hollow cylinder 2 are separated from one another by the piston surfaces of the compensating piston 20.

Außerdem ist der Druck, unter dem das Gas 5 steht, im Vergleich zu dem Druck, der auf die entgegengesetzte Seite des Ausgleichkolbens 20 ausgeübt wird, so hoch, daß dieser immer einen Druck auf die Flüssigkeit 1111 Ringraum 21 ausübt.In addition, the pressure under which the gas 5 is, compared to the pressure which is exerted on the opposite side of the compensating piston 20 , is so high that the latter always exerts a pressure on the liquid 1111 annular space 21.

Nun soll dargelegt werden, wie die Einrichtung wirkt, wenn eine Temperaturzunahme eine Volumenzunahnie von Flüssigkeit und Gas zur Folge hat, die beispielsweise auf häufiges Ansprechen oder auf Erhöhung der Umgebungstemperatur zurückzuführen ist.Now it should be shown how the facility works, when an increase in temperature results in an increase in volume of liquid and gas, for example is due to frequent responding or an increase in the ambient temperature.

Die Zunahme Δ Vi des Volumens der im Raum 3 befindlichen Flüssigkeit wird durch die Öffnungen 114 hindurch in den Ringraum 21 übertragen, der sich infolgedessen durch Anheben des Ausgleichskolbens 20 vergrößert, was dank der Kompressibilität des G,.ises 5 möglich ist.The increase Δ Vi in the volume of the liquid in the space 3 is transmitted through the openings 114 into the annular space 21, which consequently increases by lifting the compensating piston 20, which is possible thanks to the compressibility of the G, .ises 5.

Die Zunahme Δ V: des im Raum 4 enthaltenen Gases wird durch die Verschiebung des Ausgleichskolbens 20 aufgefangen (die auf die Volumenvergrößerung J Vi des Öls der Räume 3 und 21 zurückzuführen ist), wodurch ein dem Volumen JV: gleiches Volumen im Raum 4 freigegeben wird. Dazu ist es nötig, die Volumina und Querschnitte der verschiedenen Bauteile, aus denen sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammensetzt, zweckmäßig zu diemcnsioniercn.The increase Δ V: of the gas contained in space 4 is absorbed by the displacement of the compensating piston 20 (which is due to the increase in volume J Vi of the oil in spaces 3 and 21), as a result of which a volume equal to the volume JV: is released in space 4 . For this it is necessary to appropriately diemcnion the volumes and cross-sections of the various components that make up the device according to the invention.

Man sieht, daß die Vorrichtung die Lage des Kraftfahrzeugs praktisch konstant hält, weil sie die tempera· unabhängigen Volumenänderungen sowohl der Flüssigkeit im Raum 3 als auch des Gases im Raum 4 unschädlich macht.It can be seen that the device is the position of the motor vehicle keeps practically constant because it keeps the temperature-independent volume changes of both the liquid in room 3 as well as the gas in room 4 harmless.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Oil-pneumatic suspension element for motor vehicles, that combines a hydraulic shock absorber and air suspension and with a, temperature-dependent volume changes at least one of the fluids contained in it compensating Device is giving away that an outer cylinder with two separate Has spaces, one of which contains a gas and the other a liquid, in which there is a second hollow cylinder, closed at its ends, which is essentially liquid and in a smaller space contains pressurized gas and the one contained in the liquid Annular space between the outer cylinder and the hollow cylinder acting as a piston ·! and valved Has collar, the valves allowing the passage of the dampening liquid in both Regulate directions and on one side of the covenant at least one that is on both sides of the mantle of the hollow cylinder prevailing pressures compensating passage is provided, thereby characterized in that the second hollow cylinder has a displaceable compensating piston (20), that of a space containing the pressurized gas (5) from which the liquid containing space separating head part and a shaft, which is in the the liquid containing Part of the space of the second hollow cylinder (2) is guided through a sealing bearing (22, 23), which this Part of the space separates the space (4) containing the gas.

35