DE3604068A1

DE3604068A1 - Hydropneumatic suspension, especially for motor vehicles, controlling the level and applying a moment at the point of support with the aid of a gas-filled vessel and a compressor

Info

Publication number: DE3604068A1
Application number: DE19863604068
Authority: DE
Inventors: Franz Dr Ing Tuczek
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-02-08
Filing date: 1986-02-08
Publication date: 1987-08-13
Also published as: DE3604068C2

Abstract

A spring assembly has two or more spring elements of small piston area with a volume of oil, a movable partition wall, a high-pressure gas cushion with variable quantity of gas by feeding or releasing gas from a gas-filled vessel. From each spring element, feed lines and discharge lines controlled by the partition wall lead to a compressor, and from this by way of a closing device to the gas-filled vessel. When the closing device is open primary level control occurs indirectly due to the partition wall returning into its middle position. With the closing device closed, in driving conditions influenced by inertial forces, gas is delivered by the compressor from extended into compressed spring elements, which in straight running flows back and rights the vehicle body parallel to the road. Characteristic features: in all driving conditions the same compression and rebound travels as in straight running. Stabilising spring devices can be dispensed with. Feed and discharge lines of small cross-section, similarly brake lines. Compressor power low. In addition: secondary level control of each spring element in interaction with a separate oil reservoir, with which oil is exchanged in the manner of self-priming, level-controlling spring elements.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydropneumatische Fede rung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hydropneumatic spring tion according to the preamble of claim 1.

Ein in diesem definiertes Federelement trägt eine Traglast gleich dem Produkt von aufs Rad bezogener Federkolbenfläche und Gasdruck im Gaspolster und ist stationär durch eine Stand last belastet, die einer anteiligen Aufbaulast entspricht, quasistationär in von waagerechten Massenkräften beeinfluß ten Fahrzuständen durch eine Zusatzlast zusätzlich belastet oder durch eine Minderlast entlastet, wobei Zusatzlast und Minderlast in zwei eine Federgruppe bildenden Federelementen wechselweise auftreten, entgegengesetzt gerichtet und aus Gleichgewichtsgründen gleich groß sind. Eine Zusatzlast tritt beim Bremsen in Fahrtrichtung vorne auf, beim Beschleunigen hinten, bei Kurvenfahrt auf der Kurvenaußenseite. Eine Minder last tritt beim Bremsen hinten auf, beim Beschleunigen vorne, bei Kurvenfahrt auf der Kurveninnenseite. Außerdem sind die Federelemente durch Aufbau- und Radschwingungen dynamisch be lastet.A spring element defined in this carries a load equal to the product of the spring piston surface related to the wheel and gas pressure in the gas cushion and is stationary by a stand load that corresponds to a proportional body load, quasi-stationary in influenced by horizontal mass forces ten driving conditions are additionally burdened by an additional load or relieved by a reduced load, whereby additional load and Reduced load in two spring elements forming a spring group occur alternately, oppositely directed and out Equilibrium reasons are the same size. An additional load occurs when braking in the direction of travel, when accelerating in the back, when cornering on the outside of the curve. A minor load occurs at the rear when braking, at the front when accelerating, when cornering on the inside of the curve. Besides, they are Spring elements dynamically due to body and wheel vibrations burdens.

Das von einer Trennwand in seiner Mittellage begrenzte Gas volumen eines Gaspolsters wird Niveauvolumen genannt. Wird eine Trennwand aus dem Gaspolster heraus verschoben, ist das Gaspolster gleich dem Niveauvolumen vermehrt um ein Aus federvolumen, wird sie in das Gaspolster hinein verschoben, ist das Gasvolumen gleich dem Niveauvolumen vermindert um ein Einfedervolumen. Die in einem Gaspolster enthaltene Gasmenge ist nach den Gesetzen der Thermodynamik proportio nal dem Gasvolumen und dem Gasdruck und umgekehrt proportio nal der Gastemperatur. Die eine Standlast bei Niveau tragende, im Niveauvolumen enthaltene Gasmenge eines Federelements wird Standmenge genannt. In jedem Federelement einer Federgruppe befindet sich eine Einzelmenge, in der Federgruppe eine Grup penmenge als Summe der Einzelmengen. The gas bounded by a partition in the middle volume of a gas cushion is called level volume. Becomes a partition is moved out of the gas cushion the gas cushion equal to the level volume increased by one off spring volume, it is pushed into the gas cushion, the gas volume is equal to the level volume reduced by a spring volume. The contained in a gas cushion The amount of gas is proportional according to the laws of thermodynamics nal the gas volume and gas pressure and vice versa nal of the gas temperature. The one bearing a stand load at level, amount of gas contained in the level volume of a spring element Tool life. In each spring element of a spring group there is a single set, in the spring group a group pen quantity as the sum of the individual quantities.

Eine aus einem Federelement transportierte und ebenso eine in ein Federelement zurückfließende Gasmenge wird Trimm-Menge ge nannt, analog zum Trimmen eines Schiffes bezüglich Tiefgang und Schwerpunktslage.One transported from a spring element and also one in a spring element flowing back amount of gas is ge trim amount named, analogous to trimming a ship for draft and center of gravity.

Bei der aus der Offenlegungsschrift DE 34 27 902 A1 bekannten Federung nach Art des Oberbegriffs sind die Gasquelle ein Hoch druckbehälter und die Gassenke ein Niederdruckbehälter, der mit dem Hochdruckbehälter durch einen Verdichter verbunden ist, und ist vorgesehen, daß in durch Massenkräfte beeinflußten Fahrzu ständen mittels einer Gaspumpe eine Gasströmung aus dem Gaspol ster des entlasteten Federelements über eine Gasaustauschlei tung in das des zusätzlich belasteten Federelements erfolgt. Die Ablaßleitungen der beiden Federelemente sind durch eine Leitung verbunden, von der eine Steuerleitung zu dem Nieder druckbehälter und eine Abzweigleitung zu einer Eintritts kammer einer Gaspumpe - äquivalent einem Verdichter - führen. Die Speiseleitungen sind durch eine Leitung verbunden, von der eine Steuerleitung zu einem Hochdruckbehälter und eine Abzweigleitung zu der Austrittskammer der Gaspumpe führen. In den Steuerelementen sind sperrbare Regelelemente vorge sehen, in den Abzweigleitungen Regelelemente, die auf Durch laß schaltbar sind.In the suspension known from the published patent application DE 34 27 902 A1 according to the preamble, the gas source is a high-pressure container and the alley is a low-pressure container which is connected to the high-pressure container by a compressor, and it is provided that in driving conditions influenced by inertial forces a gas pump a gas flow from the gas cushion ster of the relieved spring element via a gas exchange line into that of the additionally loaded spring element. The drain lines of the two spring elements are connected by a line from which a control line to the low pressure vessel and a branch line to an inlet chamber of a gas pump - equivalent to a compressor - lead. The feed lines are connected by a line from which a control line leads to a high-pressure container and a branch line to the outlet chamber of the gas pump. In the controls, lockable control elements are easily seen, in the branch lines control elements that can be switched on by let.

Bei dieser bekannten Federung sind in aufwendiger Weise eine Vielzahl von Hilfsmitteln in Form von zwei Gasbehältern, zwei Verdichtern, zwei Regelelementen in den Steuerleitungen und zwei Regelelementen in den Abzweigleitungen angeordnet, um die im Oberbegriff genannten Wirkungen zu erreichen.In this known suspension are a Variety of aids in the form of two gas containers, two Compressors, two control elements in the control lines and two control elements arranged in the branch lines to the achieve effects mentioned in the preamble.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, diese und andere Wirkungen mit einfachen Mitteln zu erzielen. Diese Aufgabe ist durch die in den Kennzeichen der Ansprüche 1, 2 und 3 genannten Merkmale gelöst. An vergleichbaren Hilfsmitteln sind nur ein Gasbe hälter, ein Verdichter und ein bzw. zwei Sperreinrichtungen erforderlich. The invention deals with the task of having these and other effects to achieve simple means. This task is through the in the characteristics of claims 1, 2 and 3 mentioned features solved. Comparable aids are only one gas container, a compressor and one or two locking devices required.

Allen Lösungen ist gemeinsam, daß bei eingeschalteter Verdich terfunktion und offenem Durchgang einer Sperreinrichtung eine Anpassung an eine erhöhte statische Traglast durch Zuspeisen von Gas aus dem Gasbehälter unmittelbar oder mittels des Ver dichters erfolgt, eine Anpassung an eine erniedrigte statische Traglast durch Ablassen von Gas in den Gasbehälter unmittelbar oder mittels des Verdichters. Bei der Lösung nach Anspruch 3 muß je nach Druck im Gasbehälter die jeweils andere Sperrein richtung gesperrt sein, da derselbe Gasbehälter nicht zugleich Gasquelle und Gassenke sein kann. Beide Sperreinrichtungen kön nen jedoch offen sein, wenn dafür gesorgt ist, daß bei Über druck des Gasbehälters gegenüber den Gaspolstern die erste Verbindungsleitung durch zusätzliche, auf den Überdruck an sprechende Mittel sperrbar ist und bei Unterdruck des Gasbe hälters die zweite Verbindungsleitung durch auf den Unterdruck ansprechende Mittel sperrbar ist. Nach erfolgter Anpassung der Federung an die jeweilige Traglast, die im Stillstand und auch beim Fahren möglich ist, kann die Verdichterfunktion ausgeschal tet werden, wobei die Sperreinrichtungen gesperrt sein müssen. Eine erneute Anpassung an die jeweilige Traglast ist außer bei geänderter Fahrzeugbeladung auch dann erforderlich, wenn durch Erhitzung oder Abkühlung des Gases das Gasvolumen des Gaspol sters in störendem Maße von dem Niveauvolumen abweicht. Die Schaltung der Verdichterfunktion und der Sperreinrichtung wird zweckmäßig durch einen Rechner und Sensoren vorgenommen, die die Lage der Trennwand oder das Gasvolumen in anderer Weise feststellen.All solutions have in common that with the compression switched on terfunktion and open passage of a locking device Adaptation to an increased static load by feeding of gas from the gas container directly or by means of Ver is done, an adaptation to a lowered static Load directly by releasing gas into the gas container or by means of the compressor. In the solution according to claim 3 depending on the pressure in the gas container, the other lock must be direction locked because the same gas container is not at the same time May be gas source and alley. Both locking devices can However, be open if it is ensured that over pressure of the gas tank against the gas cushion the first Connection line through additional to the overpressure speaking means is lockable and at negative pressure of the Gasbe the second connecting line through to the negative pressure appealing means can be blocked. After the adjustment of the Suspension to the respective load, which is at a standstill and also when driving is possible, the compressor function can be switched off Tet, the locking devices must be locked. A new adaptation to the respective load is not included Modified vehicle loading is also required if by Heating or cooling the gas the gas volume of the gas pole sters deviates to a disturbing degree from the level volume. The Circuit of the compressor function and the locking device expediently made by a computer and sensors that the position of the partition or the gas volume in another way determine.

Nunmehr mögen die Sperreinrichtungen geschlossen sein. Dann werden bei zwei eine Federgruppe bildenden Federelementen in von Massenkräften beeinflußten Fahrzuständen die Trennwand des einen, des entlasteten Federelements aus der Mittellage heraus und die des anderen, des zusätzlich belasteten Feder elements aus der Mittellage in das Gaspolster hinein verscho ben, wobei das Gasvolumen in dem einen Federelement um das Maß des Ausfedervolumens und das in dem anderen Federelement um das Maß des Einfedervolumens vom Niveauvolumen abweicht. Now the locking devices may be closed. Then are in two spring elements forming a spring group in driving conditions influenced by mass forces the partition one, the relieved spring element from the central position out and that of the other, the additionally loaded spring elements from the middle position into the gas cushion ben, the gas volume in the one spring element around the Measure of the rebound volume and that in the other spring element deviates from the level volume by the amount of the compression volume.

Bei einer eingeschalteten Verdichterfunktion ist die Ablaß leitung des einen Federelements über die Eintrittskammer und die Austrittskammer des Verdichters mit der Speiseleitung des anderen verbunden. Dadurch kann mit Hilfe des Verdichters ein Gastransport vom entlasteten zum zusätzlich belasteten Feder element stattfinden, wobei das Gasvolumen des entlasteten Fe derelements in Richtung auf das Niveauvolumen abnimmt und das Gaspolster des zusätzlich belasteten Federelements in Rich tung auf das Niveauvolumen zunimmt. Es ist eine Eigenart der erfindungsgemäßen Federung, daß - gleiche Niveauvolumina in beiden Federelementen und isotherme Zustandsänderung des Gases vorausgesetzt - gleichzeitig in jedem Federelement das Niveauvolumen wieder erreicht wird, sobald eine Gasmenge transportiert ist, die durch den Minderdruck des einen, den diesem gleichen Zusatzdruck des anderen Federelements und die Größe des Niveauvolumens bestimmt ist, und Trimm-Menge ge nannt wird. Die Einzelmenge des entlasteten Federelements ist jetzt gleich der Standmenge vermindert um die Trimm-Menge und die des zusätzlich belasteten gleich der Standmenge vermehrt um die Trimm-Menge. Die Gruppenmenge ist gleich geblieben.When the compressor function is on, the drain is line of a spring element via the inlet chamber and the discharge chamber of the compressor with the feed line of the connected to others. This can be done with the help of the compressor Gas transport from the relieved to the additionally loaded spring element take place, the gas volume of the relieved Fe derelements decreases in the direction of the level volume and that Gas cushion of the additionally loaded spring element in Rich level increases. It is a peculiarity of Suspension according to the invention that - equal volume levels in two spring elements and isothermal change of state of the Assuming gas - at the same time in each spring element Level volume is reached again as soon as a gas quantity is transported by the reduced pressure of the one this same additional pressure of the other spring element and the size of the level volume is determined, and trim amount ge is called. The individual amount of the relieved spring element is now the amount of life reduced by the amount of trim and that of the additional load increases with the amount of tool life around the trim amount. The number of groups remained the same.

Bei einer polytropen Zustandsänderung kühlt sich das Gas im entlasteten Federelement ab und ist die Einzelmenge größer, erhitzt sich das Gas im zusätzlich belasteten Federelement und ist die Einzelmenge kleiner, ist die Trimm-Menge kleiner, alles gegenüber einer isothermen Zustandsänderung bei glei cher Minder- und Zusatzlast gesehen. Auch bei einer polytropen Zustandsänderung wird das Niveauvolumen in jedem Federelement nahezu gleichzeitig erreicht, sobald die Trimm-Menge transpor tiert ist. Wie durch eine entsprechende Rechnung ermittelt wurde, wird bei einem realistisch angenommenen Polytropen exponenten von 1,3 - in beiden Federelementen - das Niveau volumen im zusätzlich belasteten Federelement um einen ganz geringen Betrag früher erreicht als im entlasteten Federele ment, was funktionell unbedeutend ist und nicht durch ein Öffnen der Sperreinrichtungen korrigiert werden muß. In the event of a polytropic change in state, the gas in the unloaded spring element cools down and the individual quantity is larger, the gas in the additionally loaded spring element heats up and the individual quantity is smaller, the trim quantity is smaller, all compared to an isothermal state change with the same reduction and reduction Additional load seen. Even in the event of a polytropic change in state, the level volume in each spring element is reached almost simultaneously as soon as the trim quantity has been transported. As determined by a corresponding calculation, with a realistic polytropic exponent of 1.3 - in both spring elements - the level volume in the additional loaded spring element is reached a very small amount earlier than in the unloaded spring element, which is functionally insignificant and not must be corrected by opening the locking devices.

Nach Ende des genannten Fahrzustandes erfolgt bei Geradeaus fahrt ein Rückfluß der Trimm-Menge aus dem vorher zusätzlich belasteten Federelement in das vorher entlastete Federelement, wobei in beiden Federelementen wieder das Niveauvolumen er reicht wird.At the end of the driving condition mentioned, straight ahead runs a backflow of the trim amount from the previous additional loaded spring element into the previously relieved spring element, the level volume in both spring elements again is enough.

Wenn Federelemente auf beiden Seiten einer Fahrzeugachse eine Federgruppe bilden, ist durch den angegebenen Gastransport ein Aufrichten des Aufbaus bis zur Niveaulage - im allgemei nen parallel zur Straße - erreichbar, so daß in der Kurve dieselben Ein- und Ausfederwege zur Verfügung stehen wie bei Geradeausfahrt. So können in vorteilhafter Weise Fahrsicher heit und Fahrkomfort erhöht werden. If spring elements form a spring group on both sides of a vehicle axle, the specified gas transport enables the body to be erected up to the level - generally parallel to the road - so that the same deflection and rebound travel is available in the curve as when driving straight ahead. So driving safety and driving comfort can be increased in an advantageous manner.

Der Gastransport aus dem entlasteten in das zusätzliche bela stete Federelement kann mit geringem Energiebedarf so schnell erfolgen, daß der Aufbau in durch Massenkräfte beeinflußten Fahrzuständen praktisch parallel zur Straße bleibt. Dies sei an Hand des folgenden Beispiels erläutert, das auch in ande rer Weise für die erfindungsgemäße Federung charakteristisch ist.The gas transport from the relieved to the additional bela Steady spring element can do so quickly with low energy consumption take place that the structure in influenced by mass forces Driving conditions remain practically parallel to the road. This is explained using the following example, which also in other characteristic for the suspension according to the invention is.

Bei einer Fahrzeugachse mit zwei Rädern sei für jedes Rad ein volltragendes Federelement mit einer auf das Rad bezogenen Federkolbenfläche von 4 cm² und einem Niveauvolumen von 100 cm³ vorgesehen. Das Aufbaugewicht betrage 800 kg und möge sich auf ein linkes Rad mit 360 kg und ein rechtes Rad mit 440 kg verteilen. Dadurch ist im linken Federelement ein Gasdruck von 90 bar und im rechten ein Gasdruck von 110 bar bedingt. Bei Geradeausfahrt beträgt die Standlast des linken Federele ments 3600 N, die des rechten 4400 N. In einer Linkskurve sei das erforderliche Stützmoment so groß, daß die Minderlast links und die Zusatzlast rechts je 1200 N betragen möge, woraus sich links eine Traglast von 2400 N und rechts eine Traglast von 5600 N ergeben, mit einem Gasdruck links von 60 bar und rechts von 140 bar. Ohne Gastransport würde - isotherm betrachtet - die Minderlast ein Ausfedern des linken Rades um 12,5 cm und die Zusatzlast ein Einfedern des rechten Rades um 5,4 cm be dingen, und damit wäre eine starke Kurvenneigung des Aufbaus verbunden. Durch ausreichend schnellen Gastransport soll nun weder links ein Ausfedern noch rechts ein Einfedern erfolgen und das Niveauvolumen in beiden Federelementen unverändert 100 cm³ bleiben. Isotherm ist nach den Gasgesetzen eine Gas menge analog dem Wert des Produktes Gasdruck × Gasvolumen. Bei Geradeausfahrt sind im Federelement links eine Einzel menge analog 9000 bar cm³ und rechts eine Einzelmenge analog 11 000 bar cm³, in beiden zusammen eine Gruppenmenge analog 20 000 bar cm³. Bei der angenommenen Kurvenfahrt sind im lin ken Federelement eine Einzelmenge analog 6000 bar cm³ und im rechten eine Einzelmenge analog 14 000 bar cm³, in beiden zu sammen die gleichgebliebene Gruppenmenge analog 20 000 bar cm³. In the case of a vehicle axle with two wheels, a fully load-bearing spring element with a spring piston area of 4 cm ² and a level volume of 100 cm ^{3 is} provided for each wheel. The body weight is 800 kg and may be divided between a left wheel with 360 kg and a right wheel with 440 kg. This results in a gas pressure of 90 bar in the left spring element and a gas pressure of 110 bar in the right one. When driving straight ahead, the standing load of the left spring element is 3600 N, that of the right 4400 N. In a left-hand bend, the required support torque is so large that the reduced load on the left and the additional load on the right each amount to 1200 N, resulting in a load capacity of 2400 N on the left and a load capacity of 5600 N on the right, with a gas pressure of 60 bar on the left and 140 bar on the right. Without gas transport - isothermally considered - the reduced load would cause the left wheel to rebound by 12.5 cm and the additional load would cause the right wheel to rebound by 5.4 cm, and this would result in a strong inclination of the body. Due to the sufficiently rapid gas transport, there should be no rebounding on the left or compression on the right and the level volume in both spring elements should remain unchanged at 100 cm ³ . According to the gas laws, isothermal is a gas quantity analogous to the value of the product gas pressure × gas volume. When driving straight ahead, a single in the spring element are left analog volume 9000 ^cm3 bar and right a single quantity analogous 11,000 bar cm ^3, in both together a group amount analogous 20,000 bar ^cm3. With the assumed turning a single quantity are analogous to 6000 bar cm ³ and in the right amount, a single analog 14,000 cm ³ bar in the lin ken spring element, in two to together the same group remaining amount Analogue 20 000 bar cm ^3.

Um die Differenz der Einzelmengen, die Trimm-Menge analog 3000 bar cm³ zu transportieren, ist - verlustlos und isotherm gerechnet - eine mit einem Verdichtungsverhältnis von 90 bar auf 110 bar anfangende und mit einem Verdichtungsverhältnis von 60 bar auf 140 bar endende Verdichterarbeit von 15 000 Ncm oder 150 Nm erforderlich. Die entsprechende Verdichterleistung ist, wenn beispielsweise ½ Sekunde für den Einlauf in die Kurve angenommen wird, 300 Nm/s oder 300 Watt. Die effektiv aufzubringende, mit Verlusten behaftete Verdichterleistung ist wohl größer, aber so klein, daß ihr Anteil an der Antriebs leistung eines Fahrzeugmotors nur mit einem geringen Prozent satz zu berücksichtigen ist. Auf den Kraftstoffverbrauch hat die Verdichterarbeit einen kaum nennenswerten Einfluß, da sie bei einer Fahrt auf normalen Straßen lediglich in größeren Intervallen auftritt. Die Verdichterarbeit kann an sich ver mindert werden, wenn der Antrieb des Verdichters mit Energie aufnehmenden und abgebenden Mitteln, beispielsweise in Form einer Schwungmasse versehen ist, die beim Gasrückfluß Energie speichern und beim Gastransport abgeben können.In order to transport the difference between the individual quantities, the trim quantity analogously to 3000 bar cm ³ , lossless and isothermally calculated, a compression work of 15 starting with a compression ratio from 90 bar to 110 bar and ending with a compression ratio from 60 bar to 140 bar 000 Ncm or 150 Nm required. The corresponding compressor output is 300 Nm / s or 300 watts if, for example, ½ second is assumed for the entry into the curve. The effectively applied, lossy compressor capacity is probably larger, but so small that its share in the drive power of a vehicle engine can only be taken into account with a small percentage. The compression work has hardly any noticeable influence on fuel consumption, since it only occurs at longer intervals when driving on normal roads. The compressor work itself can be reduced if the drive of the compressor is provided with energy-absorbing and emitting means, for example in the form of a flywheel, which can store energy during gas reflux and release it during gas transport.

Bei einer Zusammenfassung von mehr als zwei Federelementen zu einer Federgruppe, beispielsweise bei einem volltragend mit einer Federung nach der Erfindung ausgerüsteten Vierradfahr zeug bleibt die Tatsache bestehen, daß die Gruppenmenge gleich der Summe aller Einzelmengen ist. Daher können die Ablaßlei tungen aller Federelemente gemeinsam an die Eintrittskammer eines Verdichters und die Speiseleitungen gemeinsam an die Austrittskammer angeschlossen und mit Sperreinrichtungen ver sehene Verbindungsleitungen zu einem Gasbehälter nach den An sprüchen 1 bis 3 vorgesehen sein, wobei in allen durch Massen kräfte beeinflußten Fahrzuständen, sowohl bei Kurvenfahrt wie auch beim Bremsen oder Beschleunigen der Aufbau in der be schriebenen Weise bis zur Lage parallel zur Straße aufge richtet werden kann oder parallel bleibt, indem die jeweils erforderliche Trimm-Menge aus den entlasteten Federelementen entnommen und den zusätzlich belasteten Federelementen zuge führt wird, bzw. wieder zurückfließt, alles betrachtet bei geschlossenen Sperreinrichtungen. With a combination of more than two spring elements too a spring group, for example with a fully load bearing a suspension equipped according to the invention four-wheel drive The fact remains that the group set is the same is the sum of all individual quantities. Therefore, the Ablaßlei tings of all spring elements together to the entry chamber of a compressor and the feed lines together to the Outlet chamber connected and ver with locking devices seen connecting lines to a gas container according to the An sayings 1 to 3 may be provided, in all by mass forces influenced driving conditions, both when cornering and even when braking or accelerating the body in the be written up to the position parallel to the street can be judged or remains parallel by each required amount of trim from the relieved spring elements removed and the additional loaded spring elements leads, or flows back again, looks at everything closed locking devices.

An sich kann auch bei offenen Sperreinrichtungen in den genann ten Fahrzuständen Gastransport und Gasrückfluß stattfinden. Jedoch ist damit ein ständiger Gasaustausch mit dem Gasbehälter verbunden, der nicht gewollt ist und weit mehr Verdichtungs arbeit erfordert als bei geschlossenen Sperreinrichtungen.As such, even with open locking devices in the genann gas transport and gas reflux take place in the driving conditions. However, this is a constant gas exchange with the gas container connected, which is not wanted and far more compression work requires than with closed locking devices.

Wenn die Trennwände aller Federelemente ihre Mittellage er reicht haben und keine Trimm-Menge benötigt wird, kann ein Ver dichter, der mit einem entsprechend großen, das Verdichtungs verhältnis begrenzenden schädlichen Raum ausgerüstet ist, auch ständig laufen. Zum Zweck einer gestoppten Gasförderung bei laufendem Verdichter können auch andere, aus dem Verdichterbau bekannte Mittel vorgesehen werden.If the partitions of all spring elements he middle position enough and no trim amount is required, a ver denser, with a correspondingly large, the compaction ratio-limiting harmful space is equipped, too run constantly. For the purpose of stopping gas production at running compressor can also other, from the compressor construction known means are provided.

Vorzugsweise wird die Federung nach der Erfindung volltragend angewendet und wird der Aufbau nicht zusätzlich von Druckfedern anderer Art getragen, die das jeweils erforderliche, durch die Gasdrücke im Gasbehälter und in den Federelementen bestimmte Verdichtungsverhältnis erhöhen würden. Dieses Verdichtungsver hältnis kann durch Einbau zusätzlicher Zugfedern erniedrigt werden, was für ein Fahrzeug mit einer sehr großen Zuladung im Vergleich zur Leerlast erforderlich werden kann. Zugfedern kön nen auch durch als Stufenkolben ausgebildete Federkolben verwirk licht werden, deren Ringseiten mit einem gesonderten druckbe lasteten Ölspeicher zusammenarbeiten.The suspension according to the invention is preferably fully load-bearing applied and the structure is not additionally used by compression springs of a different kind, which is required by the Determine gas pressures in the gas container and in the spring elements Compression ratio would increase. This compaction ver Ratio can be lowered by installing additional tension springs be what a vehicle with a very large payload in Comparison to the empty load may be required. Tension springs can NEN also realized by spring pistons designed as stepped pistons be light, the ring sides with a separate Druckbe work together.

In vorteilhafter Weise kann bei einer volltragenden Anwendung der Erfindung für eine Achse oder für alle Achsen bzw. Räder eines Fahrzeuges auf in der Kurve oder beim Bremsen wirksame, stabilisierende Federmittel, beispielsweise in Form von Tor sionsstäben verzichtet werden, wenn durch entsprechend schnel len Transport und Rückfluß einer Trimm-Menge in diesen Fahrzu ständen keine oder nur eine geringe Neigung des Aufbaus ein tritt. In weiterhin vorteilhafter Weise kann so auch eine Ver härtung der Einzelradfederung durch stabilisierende Federmittel vermieden werden. Advantageously, in a full-load application the invention for one axle or for all axles or wheels of a vehicle on effective in the curve or when braking, stabilizing spring means, for example in the form of a gate sion rods can be dispensed with if they are fast len Transport and reflux of a trim amount in this drive there would be no or only a slight inclination of the structure occurs. In a further advantageous manner, a Ver Hardening of the independent wheel suspension by means of stabilizing spring means be avoided.

Da die erforderlichen Trimm-Mengen verhältnismäßig klein und bei Gas ohnehin die Widerstandsziffern einer Gasströmung ge ring sind, können die zugehörigen Gasleitungen mit kleinem Querschnitt ausgeführt werden, beispielsweise für ein Perso nenkraftfahrzeug in den Abmessungen der üblichen Bremsleitungen einer hydraulischen Bremsanlage.Because the required trim amounts are relatively small and for gas anyway, the resistance figures of a gas flow ge ring, the associated gas lines can be small Cross-section are executed, for example for a person Motor vehicle in the dimensions of the usual brake lines a hydraulic brake system.

Bei der erfindungsgemäßen Federung erfolgt eine primäre Niveau regelung mittelbar durch die Rückführung der Trennwände in ihre Mittellage, und das Niveau selbst ist durch die Größe der Öl volumina in den Arbeitszylindern der Federelemente bestimmt. Um Änderungen des Ölvolumens durch Wärmeausdehnung oder andere Einflüsse zu berücksichtigen und ein exaktes Niveau einhalten zu können, kann vorgesehen werden, daß mittels einer zwischen Aufbau und Rad angeordneten und durch Radschwingungen betätig ten Ölpumpe Öl aus dem Ölvolumen mit einem druckbelasteten ge sonderten Ölspeicher ausgetauscht wird und das geförderte Öl durch vom Rad gesteuerte Drosselöffnungen zurückfließt. Um dies zu erreichen können die Federelemente als bekannte selbstpumpen de niveauregelnde Federelemente ausgebildet sein. Dabei erfolgt eine sekundäre Niveauregelung durch eine Korrektur des Ölvo lumens und sind die Nachteile von selbstpumpenden Federelemen ten vermieden, bei denen das Niveau erst nach einer gewissen Fahrstrecke erreicht wird, nachdem die vom Rad betätigte Pumpe entsprechend lange Öl gefördert hat.A primary level takes place in the suspension according to the invention regulation indirectly by returning the partitions into your Middle position, and the level itself is due to the size of the oil volumes determined in the working cylinders of the spring elements. To change the oil volume due to thermal expansion or others Consider influences and maintain an exact level to be able to provide that by means of an between Structure and wheel arranged and operated by wheel vibrations Oil pump Oil from the oil volume with a pressure-loaded ge separated oil storage and the extracted oil flows back through throttle openings controlled by the wheel. To do this to achieve the spring elements as known self-pumps de level-regulating spring elements can be formed. This is done a secondary level control by correcting the oil volume lumens and are the disadvantages of self-pumping spring elements avoided where the level only after a certain Driving distance is reached after the pump operated by the wheel has been producing oil for a correspondingly long time.

Nachdem in von Massenkräften beeinflußten Fahrzuständen eine Aufrichtung des Aufbaus bis zur Lage parallel zur Straße er reicht ist oder bei entsprechend schnellem Transport der Trimm- Menge der Aufbau parallel geblieben ist, kann eine Schrägstel lung des Aufbaus in Richtung der Resultierenden von Schwerkraft und Massenkraft durch geeignete Mittel herbeigeführt werden, die die Mittellagen der Trennwände oder die Ölvolumina in den Arbeitszylindern einer Federgruppe in entsprechendem Maße ver ändern. Eine Schrägstellung kann auch dadurch realisiert wer den, daß eine Rohrleitung die Ölvolumina von zwei Federelemen ten verbindet und durch eine in beiden Richtungen fördernde Pumpeinrichtung unterbrochen ist, die durch auf Massenkräfte ansprechende Mittel so geschaltet wird, daß Öl durch die Rohr leitung in der Richtung vom entlasteten zum zusätzlich belaste ten Federelement und nach Aufhören der Massenkräfte in der ande ren Richtung gefördert wird, wodurch der Aufbau in von Massen kräften beeinflußten Fahrzuständen in Richtung der Resultieren den von Schwerkraft und Massenkraft geneigt und danach wieder aufgerichtet wird. In vorteilhafter Weise sind hierbei keine das Niveau abgreifende Mittel erforderlich.After in driving conditions influenced by mass forces Erection of the superstructure up to the position parallel to the street is sufficient or if the trim Amount of construction that has remained parallel can be a slant the structure towards the resultant of gravity and mass force can be brought about by suitable means, which the middle layers of the partitions or the oil volumes in the Working cylinders of a spring group to a corresponding extent to change. An inclination can also be realized by this that a pipeline has the oil volumes of two spring elements ten connects and through a promoting in both directions Pump device is interrupted by mass forces responsive means is switched so that oil through the pipe Line in the direction from the relieved to the additional load ten spring element and after cessation of the mass forces in the other Ren direction is promoted, thereby building in mass driving conditions in the direction of the results inclined by gravity and mass force and then again is erected. There are advantageously none level-crossing funds required.

Zusätzlich zu dieser Maßnahme werden bei der oben beschriebenen Verwendung gesonderter Ölspeicher und vom Rad gesteuerter Dros selöffnungen zweckmäßig die Ölspeicher miteinander durch eine Ölleitung verbunden, wenn jedes der beiden Federelemente einer Federgruppe einen gesonderten Ölspeicher aufweist. Dadurch kön nen die über die Pumpeinrichtung und die Drosselöffnungen von dem einen in das andere Federelement gelangenden Ölmengen von dem anderen in das eine Federelement zurückfließen, wobei die Ölleitung sehr eng sein kann und wenig Aufwand erfordert.In addition to this measure, the one described above Use of separate oil reservoirs and Dros controlled by the wheel The oil reservoirs are conveniently opened with one another Oil line connected when each of the two spring elements one Spring group has a separate oil reservoir. This allows nen over the pumping device and the throttle openings of one of the oil quantities reaching the other spring element the other flow back into a spring element, the Oil pipe can be very narrow and requires little effort.

In der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Er findung wird auf die Zeichnung bezuggenommen. Es zeigen:In the following description of embodiments of the Er invention is referred to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Federgruppe mit zwei Federelementen, die mit einem Gasbehälter von gleichem oder niederem Druck als dem der Gaspolster korrespondieren, mit Trennwänden in der Mit tellage, Fig. 1 is a group of springs with two spring members as the corresponding to a gas container of the same or lower pressure of the gas cushion, tellage with partitions in the Containing

Fig. 2 die Federgruppe nach Fig. 1 im Ausschnitt mit durch eine Lasterhöhung eingefederten Trennwänden und einer offenen Sperreinrichtung, Fig. 2, the spring assembly of FIG. 1 in the neck with the deflected through a load increase partition walls and an open lock means,

Fig. 3 die Federgruppe nach Fig. 1 im Ausschnitt mit durch eine Lastminderung eingefederten Trennwänden und offener Sperreinrichtung, Fig. 3, the spring assembly of FIG. 1 in the neck with the deflected by a load reduction partition walls and open lock means,

Fig. 4 die Federgruppe nach Fig. 1 im Ausschnitt in von Massen kräften beeinflußten Fahrzuständen mit einer eingefeder ten und einer ausgefederten Trennwand und einer gesperr ten Sperreinrichtung, Fig. 4, the spring assembly of FIG. 1 in the cut-in of mass forces influenced driving states with a recessed spring-th and an extended partition and a spring-loaded ratchet th locking device,

Fig. 5 eine Federgruppe mit zwei Federelementen anderer Art, die mit einem Gasbehälter von beliebigem Druck korrespondie ren, mit durch eine Lasterhöhung eingefederten Trenn wänden und offenen Sperreinrichtungen, wobei der Druck im Gasbehälter niedriger ist als in den Gaspolstern, Fig. 5 is a group of springs with two spring elements of any other nature, with a gas container of any pressure korrespondie reindeer, with the deflected through a load increase separating walls and open locking means, wherein the pressure in the gas container is lower than in the gas cushions

Fig. 6 die Federgruppe nach Fig. 5 im Ausschnitt mit durch eine Lastminderung ausgefederten Trennwänden und offe nen Sperreinrichtungen, wobei der Druck im Gasbehälter höher ist als in den Gaspolstern. Fig. 6, the spring group of FIG. 5 in a section with partitions sprung out by a load reduction and open locking devices, the pressure in the gas container being higher than in the gas cushions.

In allen Figuren sind zwei Federelemente einer Federgruppe dar gestellt, die beispielwweise als ein linkes und ein rechtes Federelement einer Fahrzeugachse aufzufassen sind. Für gleiche Teile gelten links und rechts dieselben Hinweiszeichen. Wenn eine Unterscheidung erforderlich ist, sind die Hinweiszeichen auf der rechten Seite mit einem Strich versehen.In all figures two spring elements of a spring group are shown placed, for example, as a left and a right Spring element of a vehicle axle are to be understood. For the same Parts have the same signs on the left and right. If A distinction is required, are the information signs put a line on the right side.

Eine Federgruppe nach Fig. 1 weist zwei Federelemente 1 und 1′ auf, mit Anschlußpunkten in Form von Befestigungsstiften 14 und 15, mit einem in einem Arbeitszylinder 2 eingeschlossenen Ölvo lumen 3, in dem ein in dem Arbeitszylinder 2 verschieblicher und aus diesem durch einen mit einer Dichtung 8 versehenen Zylinder deckel 9 nach außen tretender Federkolben 4 Öl verdrängt und auf der dem Federkolben 4 abgewandten Seite ein durch eine be wegliche Trennwand 5 dicht von dem Ölvolumen 3 abgetrenntes, in einem Gehäuse 6 mit einem Boden 19 eingeschlossenes Gaspol ster 7 bzw. 7′ das verdrängte Öl aufnimmt, wobei das Ölvolumen 3 durch eine Zwischenwand 50 mit der Schwingungsdämpfung dienen den Drosselquerschnitten 54 unterteilt ist; mit einem an der Trennwand 5 mittels einer Steuerstange 40 gehaltenen Geber in Form eines Steuerschiebers 21, der gegenüber einem Empfänger in Form einer Steuerhülse 22 verschieblich ist, die sich in dem mit dem Boden 19 verbundenen Befestigungsstift 14 befindet. Die Steuerhülse 22 ist mit einer oberen Steueröffnung 24 ver sehen, in die eine Ablaßleitung 12 bzw. 12′ mündet, und mit einer unteren Steueröffnung 25, in die eine Speiseleitung 13 bzw. 13′ mündet und hat einen oberhalb des Steuerschiebers 21 angeordneten Freiraum 57, der mit dem Gaspolster 7 durch einen Kanal 56 in der Steuerstange 40 verbunden ist. Die Ab laßleitungen 12 und 12′ der beiden Federelemente 1 und 1′ sind gemeinsam an eine Eintrittskammer 26 eines Verdichters 16 und die Speiseleitungen 13 und 13′ gemeinsam an eine Austrittskam mer 27 des Verdichters 16 angeschlossen, der ein Einlaßventil 35, ein Auslaßventil 36 und einen Kompressionsraum 37 hat. Ein Gasbehälter 10 von gleichem oder niederem Druck als dem der Gaspolster 7 und 7′ ist an die Eintrittskammer 26 des Ver dichters 16 über eine mit einer Sperreinrichtung in Form eines Drehschiebers 17 versehene Verbindungsleitung 38 angeschlossen, wobei der Drehschieber 17 offenen Durchgang hat. Die Trennwände 5 befinden sich links und rechts in ihrer Mittellage, in der die Steueröffnungen 24 und 25 beide durch den Steuerschieber 21 abgedeckt sind, so daß kein Gasaustausch der Gaspolster 7 und 7′ mit dem Gasbehälter 10 möglich ist.A spring assembly according to Fig. 1 comprises two spring elements 1 and 1 'by means of connection points in the form of fixing pins 14 and 15, with an enclosed in a working cylinder 2 Ölvo lumen 3, in which a displaceable in the working cylinder 2 and from this through a with a seal 8 provided cylinder cover 9 outward spring piston 4 displaces oil and on the side facing away from the spring piston 4 a separated by a movable partition 5 be separated from the oil volume 3 , enclosed in a housing 6 with a bottom 19 Gaspol ster 7 or 7 'receives the displaced oil, the oil volume 3 is divided by an intermediate wall 50 with the vibration damping the throttle cross sections 54 ; with a transmitter in the form of a control slide 21 held on the partition 5 by means of a control rod 40 , which is displaceable relative to a receiver in the form of a control sleeve 22 which is located in the fastening pin 14 connected to the base 19 . The control sleeve 22 is seen with an upper control opening 24 into which a drain line 12 or 12 'opens, and with a lower control opening 25 into which a feed line 13 or 13 ' opens and has a space 57 arranged above the spool 21 , which is connected to the gas cushion 7 through a channel 56 in the control rod 40 . From the drain lines 12 and 12 'of the two spring elements 1 and 1 ' are connected together to an inlet chamber 26 of a compressor 16 and the feed lines 13 and 13 'are connected together to an outlet valve 27 of the compressor 16 , which has an inlet valve 35 , an outlet valve 36 and has a compression space 37 . A gas container 10 of the same or lower pressure than that of the gas cushion 7 and 7 'is connected to the inlet chamber 26 of the United poet 16 via a connecting line 38 provided with a locking device in the form of a rotary valve 17 , the rotary valve 17 having an open passage. The partitions 5 are left and right in their central position, in which the control openings 24 and 25 are both covered by the control slide 21 , so that no gas exchange of the gas cushion 7 and 7 'with the gas container 10 is possible.

Wenn nach Fig. 2 die Trennwände 205 und 205′ eingefedert sind, werden die unteren Steueröffnungen 225 und 225′ vom Steuer schieber 221 freigegeben und besteht eine Verbindung der Gas polster 207 und 207′ beider Federelemente 201 und 201′ über die Speiseleitungen 213 und 213′, die Austrittskammer 227, das Aus laßventil 236, den Kompressionsraum 237, das Einlaßventil 235, die Eintrittskammer 226 und den offenen Drehschieber 217 mit dem Gasbehälter 210. Bei laufendem Verdichter 216 fungiert die Austrittskammer 227 als Gasquelle und kann eine Rückführung der Trennwände 205 und 205′ in die Mittellage nach Fig. 1 in be liebiger Reihenfolge und eine primäre Niveauregelung durch eine Erhöhung der Einzelmengen in den Gaspolstern 207 und 207′ er folgen.When the partition walls 205 and 205 of FIG. 2 'are springs are compressed, the lower control apertures 225 and 225' is released from the spool 221 and is a connection of the gas pad 207 and 207 'of the two spring elements 201 and 201' via the feed lines 213 and 213 ', The outlet chamber 227 , the outlet valve 236 , the compression chamber 237 , the inlet valve 235 , the inlet chamber 226 and the open rotary valve 217 with the gas container 210 . With the compressor 216 running, the outlet chamber 227 acts as a gas source and can return the partition walls 205 and 205 'to the central position according to FIG. 1 in any order and a primary level control by increasing the individual quantities in the gas pads 207 and 207 ' he follow.

Wenn nach Fig. 3 die Trennwände 305 und 305′ ausgefedert sind, werden die oberen Steueröffnungen 324 und 324′ vom Steuerschie ber 321 freigegeben und besteht eine Verbindung der Gaspolster 307 und 307′ über die Ablaßleitungen 312 und 312′, die Eintritts kammer 326 und den offenen Drehschieber 317 mit dem Gasbehälter 310, der als Gassenke fungiert, und so kann eine Rückführung der Trennwände 305 und 305′ in die Mittellage nach Fig. 1 in beliebiger Reihenfolge und eine primäre Niveauregelung durch Vermindern der Einzelmengen in den Gaspolstern 307 und 307′ erfolgen.If 3, the partition walls 305 and 305 of FIG. 'Are rebounded, the upper control apertures 324 and 324' via the control slide released 321 and a connection of the gas cushion 307 and 307 'via the drain lines 312 and 312', the inlet chamber 326 and the open rotary valve 317 with the gas container 310 , which acts as a lane, and so a return of the partitions 305 and 305 'in the central position of FIG. 1 in any order and a primary level control by reducing the individual quantities in the gas pads 307 and 307 ' respectively.

Wenn nach Fig. 4 die linke Trennwand 405 eingefedert und die rechte 405′ ausgefedert sind, beispielsweise in einer Rechts kurve durch eine Zusatzlast des Federelementes 401 und eine Minderlast des Federelementes 401′, werden links die untere Steueröffnung 425 und rechts die obere Steueröffnung 424′ frei gegeben und besteht eine Verbindung des Gaspolsters 407 links mit dem Gaspolster 407′ rechts über die linke Speiseleitung 413, den Verdichter 416 und die rechte Ablaßleitung 412′, wo bei der Drehschieber 417 nach einer Niveauregelung der Trag last gemäß Fig. 2 oder 3 gesperrt sei, wie gezeichnet, und keine Verbindung zum Gasbehälter 410 besteht. Nunmehr kann eine Rückführung der Trennwände 405 und 405′ in die Mittel lage durch Förderung der Trimm-Menge mit Hilfe des Verdichters 416 von rechts nach links aus dem Gaspolster 407′ dessen Ein zelmenge vermindert wird, in das Gaspolster 407, dessen Ein zelmenge erhöht wird, und eine Aufrichtung des dazugehörigen Aufbaus bis zur Niveaulage erfolgen. Wenn nach der Rechtskurve eine Zusatzlast des Federelements 401 und eine Minderlast des Federelements 401′ fortfallen, dreht sich die Lage der Trenn wände 405 und 405′ um und besteht eine Verbindung des linken Gaspolsters 407 mit dem rechten 407′ über die linke Ablaßlei tung 412, den Verdichter 416 und die rechte Speiseleitung 413′. Nunmehr kann eine Rückführung der Trennwände durch Rückfluß der Trimm-Menge mit oder ohne Hilfe des Verdichters 416 von links nach rechts aus dem Gaspolster 407, dessen Einzelmenge wieder bis zur Standmenge vermindert wird, in das Gaspolster 407′ erfolgen, dessen Einzelmenge wieder bis zur Standmenge erhöht wird.When the left partition 405 springs are compressed according to Fig. 4 and the right 405 'are oriented springs, for example in a right curve by an additional load of the spring element 401 and a reduced load of the spring element 401', the left lower control orifice 425 and right upper control opening 424 are ' released and there is a connection of the gas cushion 407 left with the gas cushion 407 'right over the left feed line 413 , the compressor 416 and the right drain line 412 ', where the rotary valve 417 locked after a level control of the load according to Fig. 2 or 3 be as drawn and there is no connection to the gas container 410 . Now a return of the partitions 405 and 405 'in the middle position by promoting the trim amount with the help of the compressor 416 from right to left from the gas cushion 407 ' whose a single amount is reduced, into the gas cushion 407 , the single amount of which is increased , and an erection of the associated superstructure to the level. If after the right curve an additional load of the spring element 401 and a lower load of the spring element 401 'cease to exist, the position of the partitions 405 and 405 ' turns around and there is a connection of the left gas cushion 407 to the right 407 ' via the left exhaust line 412 , the compressor 416 and the right feed line 413 '. Now a return of the partitions by backflow of the trim amount with or without the help of the compressor 416 from left to right from the gas cushion 407 , the individual amount of which is reduced again to the level, take place in the gas cushion 407 ', the individual amount again until the level is increased.

Nach Fig. 1 sind die Federkolben 4 und 4′ mit einem Kolben kopf 41 versehen, der in dem Arbeitszylinder 2 geführt und gegenüber diesem durch eine Gleitdichtung 42 gedichtet ist, und bilden mit dem Arbeitszylinder 2 einen ringförmigen Pum penraum 43, dessen Pumpenkolben die Ringfläche 53 des Kolben kopfes 41 ist. According to Fig. 1, the spring piston 4 and 4 'with a piston head 41 which is guided in the working cylinder 2 and sealed with respect thereto by a sliding seal 42, and forming with the working cylinder 2 an annular Pum penraum 43, the pump piston, the annular surface 53 of the piston head 41 is.

Zwischen dem Zylinderdeckel 9 und der Zwischenwand 50 befindet sich ein den Arbeitszylinder 2 umgebender und von einem Außen rohr 20 umhüllter gesonderter Ölspeicher 46, der in seinem unte ren Teil eine Ölfüllung 48 und in seinem oberen Teil eine unter Druck stehende Gasfüllung 47 aufweist, wobei zwischen Ölfüllung 48 und Gasfüllung 47 ein freier Ölspiegel 49 besteht. Der Pum penraum 43 ist mit der Ölfüllung 48 durch ein Saugventil 44 und mit dem Ölvolumen 3 durch ein Druckventil 45 verbunden und außer dem mit dem Ölvolumen 3 durch eine den Arbeitszylinder 2 durch brechende und vom Kolbenkopf 41 gesteuerte Drosselöffnung 31, die in der gezeichneten Stellung zur Hälfte vom Kolbenkopf 41 freigegeben ist. Bei Schwingbewegungen des Federkolbens 1 wird Öl aus dem gesonderten Ölspeicher 46 gesaugt und in das Ölvolumen 3 gefördert und strömt Öl aus dem Ölvolumen 3 in den Ölspeicher 46 durch die Drosselöffnung 31 zurück, sobald der Kolbenkopf 41 bei einem Ausfedern des Federkolbens 4 die Dros selöffnung 31 frei gibt. Dabei stellt sich ein Gleichgewicht ein und wird eine sekundäre Niveauregelung bewirkt, wobei das geregelte Niveau der gezeichneten Stellung des Federkolbens 4 entsprechen möge. Die durch den Pumpenraum 43 geleistete Arbeit stellt eine lastabhängige Dämpfung dar und verbessert die Däm pfungseigenschaften der erfindungsgemäßen Federung.Between the cylinder cover 9 and the intermediate wall 50 is a surrounding the working cylinder 2 and surrounded by an outer tube 20 separate oil reservoir 46 , which has an oil filling 48 in its lower part and a gas filling 47 under pressure in its upper part, whereby between Oil filling 48 and gas filling 47 there is a free oil level 49 . The Pum penraum 43 is connected to the oil filling 48 through a suction valve 44 and with the oil volume 3 through a pressure valve 45 and in addition to the oil volume 3 through a working cylinder 2 through refractive and controlled by the piston head 41 throttle opening 31 , which in the position shown half of the piston head 41 is released. During swinging movements of the spring piston 1 , oil is sucked out of the separate oil reservoir 46 and conveyed into the oil volume 3 , and oil flows out of the oil volume 3 into the oil reservoir 46 through the throttle opening 31 as soon as the piston head 41 has the spring opening 4 and the throttle opening 31 releases. An equilibrium is established and a secondary level control is effected, the controlled level corresponding to the position of the spring piston 4 shown . The work performed by the pump chamber 43 represents a load-dependent damping and improves the damping properties of the suspension according to the invention.

Bei der Federgruppe nach Fig. 5 sind im Bereich der Trennwände 505 und 505′ die Teile der Federgruppe nach Fig. 1 übernommen und nur im Bedarfsfall mit Hinweiszeichen versehen. Ein Gasbe hälter 510, in dem der Druck niedriger sei als in den Gaspolstern 507 und 507′, ist über eine mit einem ersten Drehschieber 517 versehene erste Verbindungsleitung 538 an eine Eintrittskammer 526 eines Verdichters 516 und über eine mit einem zweiten Dreh schieber 518 versehene zweite Verbindungsleitung 539 an die Aus trittskammer 527 des Verdichters 516 angeschlossen. Die Ver bindungsleitung 538 mündet über einen durch ein Ventil 561 ver schließbaren Einlaßkanal 560 in eine Ventilkammer 564, die mit dem Gasbehälter 510 in offener Verbindung steht. Eine Ventil feder 563 bewirkt, daß zwischen Einlaßkanal 560 und Ventil 561 ein Ventilspalt 562 besteht, und so kann bei offenem Dreh schieber 517, wie gezeichnet, eine Rückführung der Trennwände 505 und 505′ erfolgen, genau wie bei der Federgruppe nach Fig. 2 beschrieben. Die Verbindungsleitung 539 mündet über eine Aus laßöffnung 572 in eine Ventilkammer 570, die mit einer Halte rung 571 für ein Ventil 567 versehen ist, und über einen durch das Ventil 567 verschließbaren Auslaßkanal 566 in den Gasbe hälter 510 führt. Eine Ventilfeder 569 ist so schwach bemes sen, daß bei dem gegebenen Überdruck der Gaspolster 505 und 505′ das Ventil 567 den Auslaßkanal 566 geschlossen hält, und so kann trotz des offenen Drehschiebers 518, wie gezeichnet, und des Unterdrucks im Gasbehälter 510 eine Rückführung der Trennwände 507 und 507′ über die Speiseleitungen 513 und 513′ erfolgen. Wenn der Fall eintritt, daß der Druck im Gasbehälter 510 höher ist als in den Gaspolstern 507 und 507′, kann der Ventilspalt 562 unter dem Einfluß der Ventilfeder 563 offen bleiben, wird das Ventil 567 durch den Überdruck im Gasbe hälter 510 aufgestoßen und kann eine Erhöhung der Gasmengen in den Gaspolstern 507 und 507′ direkt aus dem Gasbehälter 510 über den jetzt offenen Auslaßkanal 566 erfolgen.The spring assembly according to Fig. 5 of the partition walls are in the range 505 and 505 ', the parts of the spring assembly of FIG. 1 taken and provided only when necessary with reference numerals. A Gasbe container 510 , in which the pressure is lower than in the gas pads 507 and 507 ', is via a first rotary valve 517 provided with a first connecting line 538 to an inlet chamber 526 of a compressor 516 and a second rotary valve 518 provided with a second one Connection line 539 connected to the outlet chamber 527 from the compressor 516 . The Ver connection line 538 opens via a closable through a valve 561 inlet channel 560 in a valve chamber 564 which is in open communication with the gas container 510 . A valve spring 563 causes a valve gap 562 between the inlet channel 560 and valve 561 , and so can be done with open rotary valve 517 , as shown, a return of the partitions 505 and 505 ', exactly as described in the spring group of FIG. 2 . The connecting line 539 opens out from an outlet opening 572 in a valve chamber 570 , which is provided with a holding tion 571 for a valve 567 , and via a closable by the valve 567 outlet channel 566 in the gas container 510 leads. A valve spring 569 is so weakly dimensioned that, at the given overpressure, the gas cushion 505 and 505 ', the valve 567 keeps the outlet channel 566 closed, and so despite the open rotary valve 518 , as shown, and the vacuum in the gas container 510, a return of the Partitions 507 and 507 'take place via the feed lines 513 and 513 '. If the case occurs that the pressure in the gas container 510 is higher than in the gas pads 507 and 507 ', the valve gap 562 can remain open under the influence of the valve spring 563 , the valve 567 is pushed open by the excess pressure in the gas container 510 and can Increasing the amounts of gas in the gas pads 507 and 507 'directly from the gas container 510 via the now open outlet channel 566 .

Bei der Federgruppe nach Fig. 6 erfolgt ein Ablassen von Gas aus den Gaspolstern 607 und 607′ über die Ablaßleitungen 612 und 612′, den laufenden Verdichter 616, den offenen Drehschie ber 618 und die Ventilkammer gegen den Überdruck des Gas behälters 610, wobei unter Wirkung der Ventilfeder 569 zwischen der Ventilkammer 570 und dem Auslaßkanal 566 ein Ventilspalt 568 besteht. Der Überdruck im Gasbehälter 610 hält den Ein laßkanal 560 mittels des Ventils 561 gegen die entsprechend schwach bemessene Federkraft der Ventilfeder 563 geschlossen, und so kann trotz des offenen Drehschiebers 517 und des Über drucks im Gasbehälter eine Rückführung der Trennwände 607 und 607′ über die Ablaßleitungen 612 und 612′ erfolgen.In the spring set in Fig. 6 is a venting of gas from the gas cushions 607 and 607 being under carried out 'on the drain conduits 612 and 612', the current compressor 616, the open rotary slide about 618 and the valve chamber against the pressure of the gas container 610, Action of the valve spring 569 between the valve chamber 570 and the outlet channel 566, there is a valve gap 568 . The overpressure in the gas container 610 keeps the inlet channel 560 closed by means of the valve 561 against the correspondingly weak spring force of the valve spring 563 , and so despite the open slide valve 517 and the excess pressure in the gas container, the partition walls 607 and 607 'can be returned via the drain lines 612 and 612 '.

Nach Fig. 5 sind die Federkolben als ein in einem Arbeits zylinder 502 geführter und durch eine Dichtung 542 gedich teter Stufenkolben 504 ausgebildet, dessen Kolbenstange 552 aus einem mit einer Dichtung 508 versehenen Zylinderdeckel 509 nach außen tritt. Die große Kreisfläche 541 des Feder kolbens verdrängt Öl aus dem in dem Arbeitszylinder 502 eingeschlossenen Ölvolumen 503, das durch eine Zwischenwand 550 mit Drosselquerschnitten 554 unterteilt ist. Die Kolbenstange 552 bildet mit dem Arbeitszylinder 502 einen Ringraum 528, aus dem die Kreisringfläche 559 Öl in einen den Arbeitszylinder 502 umgebenden gesonderten Ölspeicher 546 über Öffnungen 523 im Bereich des Zylinderdeckels 509 verdrängt, wobei der Öl speicher 546 in seinem unteren Teil eine Ölfüllung 548 und in seinem oberen Teil eine unter Druck stehende Gasfüllung 547 aufweist und zwischen beiden Füllungen ein freier Ölspiegel 549 besteht. Die vom Druck der Gasfüllung 547 auf die Kreis ringfläche 559 ausgeübte Kraft wirkt für die Kolbenstange 552 als Zugkraft, so daß die Federelemente 501 und 501′ eine Trag last gleich der auf die große Kreisfläche 541 vom Gaspolster 507 ausgeübten Druckkraft abzüglich der Zugkraft der Kreis ringfläche 559 ist. Die hohl ausgeführte Kolbenstange 552 bildet einen Pumpenraum 543, in den eine mittels eines Kugel gelenks 558 an der Zwischenwand 550 befestigte Pumpenstange 551 eindringt, durch eine Dichtung 529 gedichtet. Der Pumpen raum 543 ist mit dem Ringraum 528 durch ein Saugventil 544 und mit dem Ölvolumen 503 durch ein Druckventil 545 verbunden und außerdem mit dem Druckspeicher 546 durch eine vom Stufen kolben 504 gesteuerte Drosselöffnung 531 im Arbeitszylinder 502. Pumpenstange 551 und Pumpenraum 543 haben dieselben, oben beschriebenen Wirkungen wie Ringfläche 59 und Pumpen raum 43 der Federelemente 1 nach Fig. 1. Die Ölvolumina 503 der Federelemente 501 und 501′ sind durch eine Ölleitung 573 verbunden, die von einer in beiden Richtungen fördernden Pump einrichtung 574 unterbrochen ist. Die Pumpeinrichtung 574 ist mittels eines Steuerkastens 575 schaltbar und kann Öl aus einem entlasteten Federelement, beispielsweise dem Federele ment 501 in das zugeordnete zusätzlich belastete Federelement, im Beispiel in das Federelement 501′ fördern und umgekehrt, wodurch - wie weiter oben beschrieben - der Aufbau in Rich tung der Resultierenden von Schwerkraft und Massenkraft ge neigt und wieder aufgerichtet werden kann. Die gesonderten Ölspeicher 546 und 546′ sind ölseitig durch eine Leitung 576 verbunden, durch die ein Ölaustausch zwischen den beiden Öl speichern 546 und 546′möglich ist. According to FIG. 5, the spring piston are formed as a cylinder in a work 502 and guided by a seal 542 Poem Teter stepped piston 504, the piston rod of a sleeve provided with a seal 508. Cylinder cover 509 issues to the exterior 552nd The large circular area 541 of the spring piston displaces oil from the oil volume 503 enclosed in the working cylinder 502 , which is divided by an intermediate wall 550 with throttle cross sections 554 . The piston rod 552 forms with the working cylinder 502 an annular space 528 from which the annular surface 559 displaces oil into a separate oil reservoir 546 surrounding the working cylinder 502 via openings 523 in the area of the cylinder cover 509 , the oil reservoir 546 having an oil filling 548 in its lower part has a gas filling 547 under pressure in its upper part and a free oil level 549 exists between the two fillings. The force exerted by the pressure of the gas filling 547 on the circular ring surface 559 acts for the piston rod 552 as a tensile force, so that the spring elements 501 and 501 'have a load equal to that exerted on the large circular surface 541 by the gas cushion 507 compressive force minus the tensile force of the circular ring surface 559 is. The hollow piston rod 552 forms a pump chamber 543 , into which a pump rod 551 fastened to the intermediate wall 550 by means of a ball joint 558 penetrates, sealed by a seal 529 . The pump chamber 543 is connected to the annular space 528 by a suction valve 544 and to the oil volume 503 by a pressure valve 545 and also to the pressure accumulator 546 by a throttle opening 531 controlled by the stepped piston 504 in the working cylinder 502 . Pump rod 551 and pump chamber 543 have the same effects as described above as annular surface 59 and the pump chamber 43 of the spring elements 1 according to Fig. 1. The oil volumes 503 of the spring members 501 and 501 'are connected through an oil line 573, by a promotional in both directions Pump device 574 is interrupted. The pumping device 574 can be switched by means of a control box 575 and can convey oil from a relieved spring element, for example the spring element 501 into the associated additionally loaded spring element, in the example into the spring element 501 ' and vice versa, whereby - as described above - the structure in Direction of the resultants of gravity and mass force inclined and can be erected again. The separate oil storage 546 and 546 'are connected on the oil side by a line 576 through which an oil exchange between the two oil stores 546 and 546 ' is possible.

Einer Abstimmung von Federung und Dämpfung dienen Drosselöff nungen 54 oder 554 nach Fig. 1 oder 2 in den Zwischenwänden 50 oder 550, die geschwindigkeitsabhängige Dämpfungskräfte erzeu gen. Lastabhängige Dämpfungskräfte sind bei selbstpumpenden Federelementen in bekannter Weise durch die Pumparbeit der Ringfläche 59 des Kolbenkopfes 41 nach Fig. 1 oder der Pumpen stange 551 nach Fig. 5 gegeben und durch die Größe der jeweili gen Pumpenfläche oder auch durch Drosselwiderstände der Saug- und Druckventile 43 und 44 oder 543 und 544 veränderbar. Bei der erfindungsgemäßen Federung hat auch die gasseitige Verbin dung der Federelemente, insbesondere bei niederfrequenten Auf bauschwingungen einen Einfluß auf die Dämpfungskräfte. Wenn nämlich bei wechselseitigen Schwingungen (vgl. Fig. 4) eines Aufbaus oder bei gleichsinnigen Schwingungen (vgl. Fig. 2 und Fig. 3) in den Gaspolstern zusammengehöriger Federelemente Druckunterschiede vorliegen und ein Gastransport von einem zu einem anderen Federelement erfolgt, werden dadurch die Trag lasten der Federelemente geändert und Differenzkräfte erzeugt, die als Dämpfungskräfte in Erscheinung treten. Dieser Umstand kann für die Abstimmung von Federung und Dämpfung benutzt wer den, insbesondere auch dadurch, daß die Schwingungen ohne Gas transport festlegende Ansprechempfindlichkeit bei der Rückfüh rung der Trennwände in die Mittellage verändert wird, indem beispielsweise die Überdeckungen von Steuerschieber 21 und Steueröffnungen 24 und 25 entsprechend groß gewählt werden. Hierdurch kann auch verhindert werden, daß bei größeren Druck unterschieden zusammengehöriger Federelemente in störender Weise viel Gas aus den Gaspolstern höheren Drucks in die Gas polster niederen Drucks abfließt. Um die zu beeinflussen, können auch Drosseleinrichtungen in den Speiseleitungen oder Abflußleitungen vorgesehen sein.A coordination of suspension and damping are used Drosselöff openings 54 or 554 of FIG. 1 or 2 in the partitions 50 or 550 , the speed-dependent damping forces. Load-dependent damping forces are with self-pumping spring elements in a known manner by the pumping work of the annular surface 59 of the piston head 41 after Fig. 1 or the pump rod 551 given in FIG. 5 and changeable by the size of the respective pump surface or by throttle resistances of the suction and pressure valves 43 and 44 or 543 and 544 . In the suspension according to the invention, the gas-side connec tion of the spring elements, in particular in the case of low-frequency structural vibrations, has an influence on the damping forces. Namely, when in mutual oscillations (see. Fig. 4) of a construction or in the same direction vibrations (see. Fig. 2 and Fig. 3) present in the gas cushions of associated spring elements differences in pressure and is carried out a gas transport from one to another spring member, thereby the Loads changed the spring elements and generated differential forces that appear as damping forces. This fact can be used for the coordination of suspension and damping who, in particular also in that the vibrations without gas transport-determining response sensitivity in the return of the partition walls in the central position is changed, for example, by the overlaps of spool 21 and control openings 24 and 25th be chosen accordingly large. In this way it can also be prevented that, in the case of greater pressure, different spring elements belonging together, in a disruptive manner, a lot of gas flows out of the gas cushion of higher pressure into the gas cushion of lower pressure. In order to influence this, throttle devices can also be provided in the feed lines or drain lines.

Wenn bei einem Kraftfahrzeug mit mehr als drei Rädern, bei spielsweise vier Rädern eine Verteilung des Aufbaugewichts auf vier volltragende hydropneumatische Federelemente er folgt und alle Federelemente unabhängig voneinander mit je einem Höhenregler ausgerüstet sind, kann ein gefährlicher Gleichgewichtszustand eintreten, bei dem zwei einander diagonal gegenüberliegende Federelemente das Aufbaugewicht alleine oder nahezu alleine tragen und die zu den anderen beiden Federelementen gehörenden Räder keine oder nur eine geringe Bodenhaftung haben. Dieser Fahrzustand wird bei be kannten hydropneumatischen volltragenden Federungen meist in der Weise ausgeschlossen, daß zwei Federelemente einer Achse ölseitig verbunden sind und nur drei Höhenregler verwendet werden. Bei der erfindungsgemäßen Federung sind die Gaspol ster der einzelnen Federelemente bei Aufbauschwingungen immer wieder miteinander verbunden, so daß der angegebene, mit einem Verlust der Bodenhaftung verbundene Gleichgewichtszustand nicht eintreten kann. Vielmehr wird in vorteilhafter Weise von der Federung bei der jeweiligen Schwerpunktslage automatisch eine optimale Verteilung des Aufbaugewichts auf alle vier Räder eingestellt, indem Druckunterschiede in den Gaspolstern der Federelemente bis zu einem kleinstmöglichen Druckunterschied ausgeglichen werden, wobei immer ein Federelement als letztes das Niveauvolumen erreicht.If in a motor vehicle with more than three wheels, at for example four wheels a distribution of the body weight on four fully load-bearing hydropneumatic spring elements follows and with all spring elements independently of each other are equipped with a height regulator, a dangerous one A state of equilibrium occurs in which two meet each other diagonally opposite spring elements the body weight wear alone or almost alone and to others wheels belonging to both spring elements have no or only one have low grip. This driving state is at be knew hydropneumatic full suspension mostly in excluded the way that two spring elements of an axis are connected on the oil side and only three height controls are used will. In the suspension according to the invention, the gas poles always of the individual spring elements with body vibrations reconnected with each other, so that the specified one Loss of grip does not involve equilibrium can occur. Rather, the Suspension automatically at the respective center of gravity optimal distribution of the body weight on all four wheels adjusted by pressure differences in the gas cushions of the Spring elements up to the smallest possible pressure difference be balanced, always a spring element as the last reached the level volume.

Wenn die Standlasten zusammengehöriger Federelemente sehr ver schieden sind, beispielsweise die einer Vorderachse und einer Hinterachse, oder auch aus anderen Gründen Federkolbenflächen von unterschiedlicher Größe gewählt werden, verhalten sich die Niveauvolumina zweckmäßig proportional den Federkolbenflächen, da in diesem Falle Trimm-Mengen derartiger Federelemente gleich groß sind.If the standing loads of related spring elements very ver are different, for example that of a front axle and one Rear axle, or for other reasons spring piston surfaces of different sizes, they behave Level volumes appropriately proportional to the spring piston surfaces, since in this case trim quantities of such spring elements are the same are great.

Claims

1.Hydropneumatic suspension, with the assistance of a gas container and a compressor, and a support moment applying a support torque, in particular for motor vehicles, with spring elements with connection points for installation between sprung and unsprung vehicle parts, in particular between body and wheel, with an oil volume enclosed in a working cylinder, in which On one side, a spring piston displaceable in the working cylinder and emerging from it displaces oil, and on the other side, a gas cushion enclosed in a housing and separated by a movable partition absorbs the displaced oil, the spring force being absorbed by the elastic tension of the Gas is generated and is variable by the gas pressure of the respective vehicle load and / or the respective driving state by supplying gas from a gas source or discharging gas into a gas well for the purpose of level control, one being adapted to the T Partition attached to the partition and a part of the gas cushion housing attached to the receiver, displaceable in relation to the receiver under load changes to work with the gas source and the alleyway in such a way that when the partition is moved from a central position determined by the mutual position of the transmitter and receiver in the Gas cushion into a connection of the gas cushion through a feed line to the gas source and when moving out of the gas cushion, there is a connection of the gas cushion through an outlet line to the alley where there is a load adjustment by returning the partition to the central position and the spring piston indirectly is returned to a central spring piston position, with an arrangement of at least two spring elements which, in a driving state influenced by mass forces, form a spring group applying a supporting torque, the drain lines of the spring elements together to an inlet valve Always a compressor and the feed lines are connected together to an outlet chamber of the compressor, wherein in the driving state mentioned, gas is transported from the gas cushion of the unloaded spring element with the aid of the compressor into that of the additionally loaded spring element, and after the driving state has ceased, a gas reflux from the Gas cushion of the previously additionally loaded spring element takes place in that of the previously relieved spring element, characterized in that a gas container ( 10 ) of the same or lower pressure than that of the gas cushion ( 7 and 7 ') via a with a locking device (rotary valve 17 ) provided Connecting line ( 38 ) to the inlet chamber ( 26 ) of the compressor ( 16 ) is closed, with a load adjustment taking place when the locking device ( 17 ) is open, and the gas source is the outlet chamber ( 27 ) of the compressor ( 16 ) and the alley of the gas container ( 10 ) are.

2. Suspension according to the preamble of claim 1, characterized ge indicates that a gas container of the same or a height rem pressure than that of the gas cushion over one with a barrier device provided connecting line to the outlet Chamber of the compressor is connected, with offe ner locking device is a load adjustment and the Gas source of the gas container and the alley of the entrance chamber of the compressor.

3. Suspension according to the preamble of claim 1, characterized in that a gas container ( 510 ) of any pressure via a first locking device (rotary valve 517 ) provided first connecting line ( 538 ) to the inlet chamber ( 526 ) of the compressor ( 516 ) and a second locking device (rotary valve 518 ) provided with a second connecting line ( 539 ) to the outlet chamber ( 527 ) of the compressor ( 516 ), with a load adjustment at low pressure of the gas container ( 510 ) compared to that of a gas cushion ( 507 or 507 ') takes place at open first locking means (517) and a closed second locking means (518) and at a higher pressure than the one gas cushion (507 or 507') at ge connected first locking means (517) and open two ter blocking device (518), wherein the gas container ( 510 ) is a Gassenke and the gas source the other time.

4. Suspension according to claim 3, characterized in that when adjusting the load both locking devices ( 517 and 518 ) are open and when the gas container ( 510 ) is overpressure the gas cushion ( 507 or 507 ') the first connecting line ( 538 ) by additional to the overpressure responsive means (valve 561 ) can be blocked and when the gas container ( 510 ) is under pressure relative to the gas cushion ( 507 or 507 ') the second connecting line ( 539 ) can be blocked by means which respond to the negative pressure (valve 567 ).

5. Suspension according to claims 1 to 4, characterized net that the drive of the compressor absorb energy the and donating means, for example in the form of a Flywheel mass is provided, the energy at gas reflux save and hand in when transporting gas.

6. Suspension according to claims 1 to 5, characterized in that by means of a angeordne th between the wheel and body and actuated by wheel vibrations oil pump (ring surface 53 , pump rod 551 ) oil from the oil volume ( 3 , 503 ) with a pressure-loaded separate oil reservoir ( 46 , 546 ) is exchanged and the extracted oil flows back through throttle openings controlled by the wheel ( 31 , 531 ).

7. Suspension according to claims 1 to 6, characterized in that a pipe ( 573 ), the oil volumes ( 503 ) of two spring elements, which form a spring group, verbin det and is interrupted by a pumping device in both directions ( 574 ) , Which is switched in driving conditions influenced by inertial forces so that oil is conveyed through the pipeline in the direction from the unloaded to the additional Lich loaded spring element and after cessation of the named driving condition in the other direction, whereby the structure in the driving conditions mentioned in Rich direction the resultant of gravity and inertia and then straightened up again.

8. Suspension according to claims 6 and 7, characterized in that the separate oil reservoir are connected to each other by an oil line ( 576 ) when each of the two spring elements ( 501 , 501 ') independently of one another has a separate oil reservoir.

9. Suspension according to claims 1 to 8, characterized net that the spring elements within a pressure and stroke stops limited stroke range of the spring piston carry a vehicle body fully and in mass forces stabilized driving conditions stabilize, this Stroke range free or almost free of other spring means is.