DE2915133A1 - HYDRO-PNEUMATIC SUSPENSION FOR VEHICLES - Google Patents
HYDRO-PNEUMATIC SUSPENSION FOR VEHICLESInfo
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Description
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12. April 1979April 12, 1979
Anmelder: Girling Limited
Kings Road, Tyseley,
Birmingham 11, West MidlandsApplicant: Girling Limited
Kings Road, Tyseley,
Birmingham 11, West Midlands
GroßbritannienGreat Britain
Titel : Hydro-pneumatische Federung für FahrzeugeTitle: Hydro-pneumatic suspension for vehicles
9Ü9843/08909Ü9843 / 0890
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Beschreibungdescription
Hydro-pneumatische Federung für FahrzeugeHydro-pneumatic suspension for vehicles
Die Erfindung betrifft eine hydro-pneumatische Federung für Fahrzeuge, bei der eine Druckkammer und eine Arbeitskammer durch ein erBtes flexibles Diaphragma voneinander getrennt sind, in der Druckkammer ein Volumen unter Druck stehenden Gases eingeschlossen ist, das eine Gasfeder zum Abstützen der Last an einem Rad oder an einer Achse bildet, und in der Arbeitskammer ein Volumen einer unter Druck stehenden Flüssigkeit eingeschlossen ist, die durch ein Dämpfungsventil hindurchpreßbar ist, um Schwingungen der Gasfeder bei Relativbewegung zwischen dem Rad oder der Achse und dem Rahmen oder dem Aufbau des Fahrzeuges zu dämpfen, mit denen dazwischen angeordnete, relativ zueinander bewegliche Bauteile der Federung verbindbar sind.The invention relates to a hydro-pneumatic suspension for vehicles, in which a pressure chamber and a working chamber are separated from each other by an inherited flexible diaphragm, in the pressure chamber a volume is under pressure Gas is included, which forms a gas spring for supporting the load on a wheel or on an axle, and in the Working chamber includes a volume of a pressurized liquid, which can be pressed through a damping valve is to avoid vibrations of the gas spring during relative movement between the wheel or the axle and the frame or to dampen the structure of the vehicle, with the interposed, relatively movable components of the Suspension are connectable.
Bei hydro-pneumatisehen Federungen dieser Art wird durch stärkeres Beladen des Fahrzeuges das Gas in der Druckkammer zusammengedrückt, wodurch das wirksame Volumen der Druckkammer und der wirksame Abstand zwischen den Verbindungsstellen mit den relativ zueinander beweglichen Bauteilen verkleinert werden·With hydro-pneumatic suspension of this type is through Heavier loading of the vehicle compresses the gas in the pressure chamber, reducing the effective volume of the pressure chamber and the effective distance between the connection points with the components that can move relative to one another are reduced
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Dies verringert daher den nachstehend Betriebshöhenlage des Fahrzeuges genannten Abstand zwischen Fahrzeughauptteil und Achse. In ähnlicher Weise läßt eine Verringerung der Beladung zu, daß sich der wirksame Abstand zwischen den Verbindungsstellen vergrößert, wodurch die Betriebshöhenlage des Fahrzeuges vergrößert wird.This therefore reduces the distance between the main vehicle part and, referred to below as the operating altitude of the vehicle Axis. Similarly, a reduction in load allows the effective spacing between the joints to be increased enlarged, whereby the operating altitude of the vehicle is increased.
Es ist zweckmäßig, und in einigen Ländern vorgeschrieben, daß die Betriebshöhenlage von Fahrzeugen auf solchen Werten gehalten werden, daß die Höhe der vorderen und hinteren, vor— teilhafterweise "aufprallfest11 ausgebildeten Stoßfänger unabhängig davon, ob ein Fahrzeug beladen ist oder nicht, einem konstanten Wert entspricht und auf diesem gehalten wird. Ziel dieser Maßnahme ist es, bei Zusammenstößen mit geringer Geschwindigkeit zu verhindern, daß das sichere Arbeiten von Fahrzeugsystemen beeinträchtigt wird, und die Häufigkeit des "Über"- oder "Unterfahrens" bei Zusammenstößen mit höheren Geschwindigkeiten zu verringern.It is expedient, and in some countries prescribed, that the operating altitude of vehicles is kept at such values that the height of the front and rear, advantageously "impact-resistant" bumpers 11 are at a constant regardless of whether a vehicle is loaded or not The aim of this measure is to prevent the safe operation of vehicle systems from being impaired in the event of collisions at low speeds, and to reduce the frequency of "over" or "underrun" in collisions at higher speeds .
Erfindungsgemäß ist bei einer hydro-pneumatischen Federung der eingangs beschriebenen Gattung das Flüssigkeitsvolumen in der Arbeitskammer zwischen dem ersten Diaphragma und einem zweiten Diaphragma eingeschlossen, das an seiner entgegengesetzten, der Arbeitskammer abgewandten Seite einer Flüssigkeitsquelle ausgesetzt ist, deren Druck veränderbar ist, um Druckänderungen in der Druckkammer, die durch Änderungen der Beladung des Fahrzeuges hervorgerufen werden, auszugleichen und dadurch die Betriebshöhenlage auf einem nahezu konstanten Wert zu halten.According to the invention in a hydro-pneumatic suspension of the type described above, the volume of liquid in the working chamber between the first diaphragm and a Second diaphragm included, which is on its opposite side facing away from the working chamber of a liquid source is exposed, the pressure of which is changeable, to pressure changes in the pressure chamber caused by changes in the Loading of the vehicle are caused to compensate and thereby to keep the operating altitude at an almost constant value.
Da das zweite Diaphragma im wesentlichen leckdicht ist, besteht in Betriebszuständen, in denen der Druck der zugeführten Flüssigkeit auf einem konstanten Wert gehalten wird, beispielsweise wenn der Motor des Fahrzeuges, und daher eine von ihm angetriebene Hochdruckpumpe abgeschaltet ist, keine Tendenz, daß der Flüssigkeitsdruck beispielsweise zu einem Behälter zurück durchtritt. Somit läßt sich die BetriebshöhenlageSince the second diaphragm is essentially leak-tight, there is an operating state in which the pressure of the supplied Liquid is kept at a constant value, for example when the engine of the vehicle, and therefore one of it driven high pressure pump is switched off, no tendency that the liquid pressure, for example, to a container back through. Thus, the operating altitude
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ungefähr auf dem konstanten Wert halten, unabhängig davon, ob zum Betreiben der Pumpe, welche die Flüssigkeitsquelle darstellt, der Motor angelassen oder abgeschaltet ist.hold approximately at the constant value, regardless of whether to operate the pump, which the liquid source represents that the engine is started or stopped.
Der Druck der Flüssigkeitsquelle, die auf die genannte entgegengesetzte Seite des zweiten Diaphragmas wirkt, ist mit einer Abtasteinheit, beispielsweise mit einem Niveauregel— ventil steuerbar, das auf die Betriebshöhenlage verändernde Wechsel der Belastung des Fahrzeuges anspricht.The pressure of the liquid source, which is opposite to the said one Side of the second diaphragm acts is with a scanning unit, for example with a level control— controllable valve that responds to changes in the load on the vehicle that change the operating altitude.
Das zweite Diaphragma kann in einem Gehäuse angeordnet sein, in dem die Druckkammer und die Arbeitskammer ausgebildet sind. Alternativ kann das zweite Diaphragma in einem Gehäuse angeordnet sein, das von dem Gehäuse getrennt ist, in dem die Druckkammer ausgebildet ist, und die beiden Gehäuse an den der Druckkammer und der Flüssigkeitsquelle abgewandten Seiten der Diaphragmen sind durch eine Außenleitung miteinander verbunden. Bei einer solchen Ausbildung ist die Arbeitskammer durch die Außenleitung und die zwischen den beiden Diaphragmen angeordneten Bauteile der beiden Gehäuse gebildet. Tatsächlich läßt sich an ein gemeinsames Gehäuse, welches das zweite Diaphragma enthält, über eine entsprechende Anzahl von Außenleitungen mehr als ein Gehäuse anschließen, das eine Druckkammer und ein Dämpfungsventil enthält.The second diaphragm can be arranged in a housing in which the pressure chamber and the working chamber are formed. Alternatively, the second diaphragm can be arranged in a housing which is separate from the housing in which the Pressure chamber is formed, and the two housings on the sides facing away from the pressure chamber and the liquid source of the diaphragms are connected to one another by an external line. The Chamber of Labor is involved in such training formed by the external line and the components of the two housings arranged between the two diaphragms. Indeed can be connected to a common housing, which contains the second diaphragm, via a corresponding number of external lines connect more than one housing that contains a pressure chamber and a damping valve.
Die Erfindung ist insbesondere zur Verwendung mit hydro— pneumatischen Federungseinheiten anwendbar, bei denen die Druckkammer an einem mit dem Aufbau oder dem Rahmen des Fahrzeuges verbindbaren Ende eines Gehäuses angeordnet ist, dessen entgegengesetztes Ende mit einem flexiblen Rolldiaphragma verschlossen ist, das an seinem Umfangsrand mit dem Gehäuse und ungefähr in seinem Flächenzentrum mit einem Stößel verbunden ist, der auf Bewegung eines Rades oder einer Achse in bezug auf den Aufbau oder den Rahmen anspricht. Im Betrieb werden Schwingungen des auf den Stößel wirkenden Rolldiaphragmas durch die Wirkung gedämpft, welche in der Arbeitskammer enthaltene Flüssigkeit bei dem Versuch, sie durch das Dämpfungsventil hindurchzupressen, ausübt. The invention is particularly for use with hydro- Pneumatic suspension units applicable, in which the pressure chamber on one with the structure or the frame of the vehicle connectable end of a housing is arranged, the opposite end of which is closed with a flexible roll diaphragm is, which is connected at its peripheral edge to the housing and approximately in its surface center with a plunger which is responsive to movement of a wheel or axle with respect to the structure or frame. Be in operation Vibrations of the rolling diaphragm acting on the plunger are dampened by the action contained in the working chamber Liquid in an attempt to force it through the damping valve.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:Two exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. It shows:
Pig. 1 einen Längsschnitt durch eine hydro-pneumatische Federungseinheit für ein Fahrzeug undPig. 1 shows a longitudinal section through a hydro-pneumatic Suspension unit for a vehicle and
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine der Federungseinheit gemäß Fig. 1 ähnliche hydro-pneumatische Federungseinheit, die mit einer getrennten Höhenverstellvorrichtung kombiniert ist.FIG. 2 shows a longitudinal section through a hydro-pneumatic suspension unit which is similar to the suspension unit according to FIG. 1 and which has a separate height adjustment device is combined.
Die in Fig. 1 dargestellte hydro—pneumatische Federungseinheit hat ein Gehäuse 1, das von einer im wesentlichen sphärischen Schale 2 gebildet ist. Die Schale 2 ist mit einer hemisphärischen Schale 3 durch einen Kasten 4 verbunden, der gegensinnig wirkende Einwegventile oder Drosseln enthält, welche Flüssigkeitsströmung zwischen den beiden Schalen 2 und 3 zu dämpfen bzw. zu drosseln vermögen. Mit dem Umfangsrand der Schale 3 ist an ihrem Umfangsrand eine dritte Schale 5 verbunden, die eine bogenförmig gekrümmte Innenfläche 6 aufweist.The hydro-pneumatic suspension unit shown in FIG has a housing 1 which is formed by a substantially spherical shell 2. The shell 2 is hemispherical Shell 3 connected by a box 4, which contains counter-acting one-way valves or throttles, which fluid flow to attenuate or throttle between the two shells 2 and 3. With the peripheral edge of the shell 3 a third shell 5 is connected at its peripheral edge, which has an arcuately curved inner surface 6.
In der Schale 2 ist eine geschlossene, flexible Membrane 7 angeordnet, die eine Druckkammer bildet, welche über einen Füllstutzen 8 mit einem unter Druck stehenden Gas füllbar ist.In the shell 2, a closed, flexible membrane 7 is arranged, which forms a pressure chamber, which via a Filler neck 8 can be filled with a pressurized gas.
Im Gehäuse 1 ist eine Arbeitskammer 9 zwischen einer verdickten Wand der Membrane 7, die ein erstes Diaphragma 10 bildet, und einem zweiten Diaphragma 11 ausgebildet, das an der entgegengesetzten Seite des Kastens 4 angeordnet und an seinem Umfangsrand zwischen zusammengehörenden Flächen der Schalen 3 und 5 eingeklemmt ist. In die Arbeitskammer 9 ist über einen Außenanschluß 12 unter Druck stehende Flüssigkeit einfüllbar.In the housing 1 there is a working chamber 9 between a thickened wall of the membrane 7, which has a first diaphragm 10 forms, and a second diaphragm 11 is formed, the the opposite side of the box 4 and arranged on its peripheral edge between associated surfaces of the Shells 3 and 5 is jammed. In the working chamber 9 is via an external connection 12 liquid under pressure fillable.
Das offene Ende der dritten Schale 5 ist mit einem dritten, hin- und herrollbaren Diaphragma 13 verschlossen, das an seinem Umfangsrand ebenfalls zwischen zusammengehörenden Flächen derThe open end of the third shell 5 is closed with a third, reciprocating diaphragm 13, which is attached to his Circumferential edge also between associated surfaces of the
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Schalen 3 und 5 eingeklemmt ist und nach außen über die Innenfläche 6 rollbar ist. Ungefähr im Zentrum seiner Fläche ist das Rolldiaphragma 13 niit dem freien Ende eines außen kegelstumpfförmigen Stößels 16 verbunden.Shells 3 and 5 is pinched and outward via the Inner surface 6 is rollable. Approximately in the center of its surface is the rolling diaphragm 13 with the free end of one outside frustoconical plunger 16 connected.
Zwischen den Diaphragmen 11 und 13 ist eine Höhenverstellkammer 17 ausgebildet, der über einen Einlaß 18 unter hohem Druck stehende Flüssigkeit von einer Quelle zuführbar ist, welche vorteilhafterweise eine vom Motor des Fahrzeuges antreibbare Pumpe ist.Between the diaphragms 11 and 13 is a height adjustment chamber 17, to which liquid under high pressure can be supplied from a source via an inlet 18, which advantageously a drivable by the engine of the vehicle Pump is.
In einem Fahrzeug ist das Gehäuse 1 mit dem Aufbau oder dem Rahmen verbunden, der Stößel 16 ist mit einem Rad oder einer Achse verbunden, und das Einleiten von Flüssigkeit in die Höhenverstellkammer 17 geschieht mit Steuerung durch eine Lastabtastvorrichtung, zweckmäßigerweise in Gestalt eines Niveauregelventils 19, welches so ausgelegt ist, daß es den Abstand zwischen gefederten und ungefederten Teilen des Fahrzeuges innerhalb vorbestimmter Grenzen und dadurch die Betriebshöhenlage des Fahrzeuges im wesentlichen auf einem im voraus festgelegten Wert hält, unabhängig von Änderungen der Beladung bzw. Belastung des Fahrzeuges. Eine Erhöhung der Beladung drückt das Gas in der Druckkammer 7 zusammen, und zum Ausgleichen einer entsprechenden Verringerung der Betriebshöhenlage wird weitere Flüssigkeit in die Höhenverstellkammer 17 eingeleitet. Ähnliches geschieht bei einer Verringerung der Beladung und einem Absinken des Druckes in der Druckkammer 7, wobei das Niveauregelventil 19 Flüssigkeit aus der Höhenverstellkammer 17 abführt.In a vehicle, the housing 1 is connected to the structure or the frame, the plunger 16 is connected to a wheel or a Axis connected, and the introduction of liquid into the height adjustment chamber 17 is controlled by a Load sensing device, expediently in the form of a level control valve 19, which is designed so that it is the Distance between sprung and unsprung parts of the vehicle within predetermined limits and thereby the operating altitude of the vehicle essentially at a predetermined value, regardless of changes in the Loading or loading of the vehicle. An increase in the load compresses the gas in the pressure chamber 7, and To compensate for a corresponding reduction in the operating altitude, additional liquid is fed into the height adjustment chamber 17 initiated. Something similar happens when the load is reduced and the pressure in the pressure chamber drops 7, the level control valve 19 discharging liquid from the height adjustment chamber 17.
Bei normalem Betrieb arbeitet die Federungseinheit in herkömmlicher Weise: Die Rollbewegung des Rolldiaphragmas 13 an der Innenfläche 6 als Reaktion auf Schwingungen zwischen dem Aufbau oder Rahmen und dem Rad oder der Achse wird durch das Strömen von Flüssigkeit in der Arbeitskammer 9 gegen den Strömungswiderstand der Einwegventile oder Drosseln im Kasten 4 gedämpft.During normal operation, the suspension unit works in a conventional manner Way: The rolling movement of the rolling diaphragm 13 on the inner surface 6 in response to vibrations between the structure or frame and the wheel or the axle is by the flow of liquid in the working chamber 9 against the Flow resistance of the one-way valves or throttles in box 4 attenuated.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist das zweite Diaphragma 11 in einem getrennten sphärischen Gehäuse 20 angeordnet, das von ihm in eine Höhenverstellkammer 21 und eine Kammer 22 unterteilt ist. Die Höhenverstellkammer 21 ist mit der Druckquelle über den Einlaß 18 verbunden. Die Kammer 22 ist über eine Außenleitung 23 mit der Arbeitskammer 9 verbunden, die zwischen den Diaphragmen 10 und 13 ausgebildet ist, und bildet einen Teil von ihr.In the modified embodiment shown in FIG is the second diaphragm 11 in a separate spherical Housing 20 is arranged, which is divided into a height adjustment chamber 21 and a chamber 22 by it. The height adjustment chamber 21 is connected to the pressure source via inlet 18. The chamber 22 is connected via an external line 23 of the working chamber 9 formed between the diaphragms 10 and 13 and forms part of it.
Dies hat den Vorteil, daß zum Ausgleichen von Änderungen in der Fahrzeugbeladung bzw. -belastung an einer beliebigen Anzahl von Pederungseinheiten über eine entsprechende Anzahl von Außenverbindungsleitungen eine einzige Höhenverstellkammer 21 benutzbar ist. Beispielsweise ist eine Höhenverstellkammer 21 in der Lage, Längenänderungen der Pederungseinheiten an einem Paar Vorderräder eines Fahrzeuges auszugleichen. This has the advantage that a single height adjustment chamber 21 can be used to compensate for changes in the vehicle load or load on any number of suspension units via a corresponding number of external connecting lines. For example, a height adjustment chamber 21 is able to compensate for changes in length of the suspension units on a pair of front wheels of a vehicle.
Aufbau und Arbeitsweise der Ausführungsform gemäß Pig. 2 sind im übrigen die gleichen wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.Structure and mode of operation of the embodiment according to Pig. 2 are otherwise the same as in the embodiment shown in FIG.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |