DE3604068C2 - - Google Patents
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- DE3604068C2 DE3604068C2 DE19863604068 DE3604068A DE3604068C2 DE 3604068 C2 DE3604068 C2 DE 3604068C2 DE 19863604068 DE19863604068 DE 19863604068 DE 3604068 A DE3604068 A DE 3604068A DE 3604068 C2 DE3604068 C2 DE 3604068C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Niveau- und Neigungs regelung für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.The invention relates to level and slope regulation for a vehicle according to the generic term of the patent claim 1.
Aus der deutschen Auslegeschrift DE-AS 11 22 386 ist eine hydraulisch-pneumatische Federung bekannt mit einem Niveau regelung, bei der ein Niveauregler auf die hydraulische Seite eines Trennkolbens durch Zu- oder Ablassen von Öl ein wirkt. Eine Neigungsregelung erfolgt mittels einer Rückfüh rung des Trennkolbens in eine Soll-Lage durch Zu- oder Ab lassen von Luft auf der pneumatischen Seite des Trennkolbens. Bei dieser Federung müssen sowohl die Ölmenge wie auch die Gasmenge geändert werden, um eine Niveau- und Neigungsrege lung zu realisieren.From the German interpretation DE-AS 11 22 386 is one hydraulic-pneumatic suspension known with a level regulation, in which a level controller on the hydraulic Side of a separating piston by adding or draining oil works. The inclination is controlled by means of a feedback tion of the separating piston in a target position by increasing or decreasing leave air on the pneumatic side of the separating piston. With this suspension, both the amount of oil and the Gas quantity can be changed to a level and slope rain realization.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 34 27 902 ist eine Federung nach dem Oberbegriff mit einem Niederdruck speicher und einem Hochdruckspeicher bekannt, bei der ein Gasaustausch aus einem ausgefederten in ein eingefedertes Federelement erfolgt und für eine Niveau- und Neigungsrege lung ausschließlich Gasmengen veränderbar sind oder transportiert werden.From German published patent application DE-OS 34 27 902 a suspension according to the generic term with a low pressure memory and a high-pressure accumulator known in the one Gas exchange from a sprung to a sprung Spring element is made and for a level and inclination rain only gas quantities can be changed or transported will.
Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgabe, eine gegenüber dem Bekannten weiter vereinfachte pneumatische Niveau- und Nei gungsregelung für Fahrzeuge zu schaffen.The invention is concerned with the task of one over the Known further simplified pneumatic level and Nei regulation for vehicles.
Diese Aufgabe ist jeweils durch die in den Kennzeichenteilen der einander nebengeordneten Patentansprüche 1 bis 3 genannten Merkmale gelöst, wobei die der DE-OS 34 27 902 zugrunde liegende Grundidee des Umpumpens einer wesentlich konstanten Gasmenge zum Neigungsausgleich mit erheblich ver ringertem Aufwand verwirklicht ist.This task is each by the in the characterizing parts of the claims 1 to 3 mentioned features solved, which of DE-OS 34 27 902 underlying basic idea of pumping around an essential constant amount of gas to compensate for inclinations with considerable ver reduced effort is realized.
Allen Lösungen ist für die Niveauregelungsfunktion gemeinsam, daß bei eingeschaltetem Verdichter und offenem Durchgang einer Sperreinrichtung eine Anpassung an eine erhöhte statische Trag last durch Zuspeisen von Gas aus einem Speicher, unmittelbar oder mittels des Verdichters erfolgt, eine Anpassung an eine erniedrigte statische Traglast durch Ablassen von Gas in einen Speicher unmittelbar oder mittels des Verdichters.All solutions have in common for the level control function, that with the compressor switched on and the passage open, one Locking device an adaptation to an increased static load load by feeding gas from a storage, immediately or by means of the compressor, an adaptation to one reduced static load by releasing gas into one Storage immediately or by means of the compressor.
Bei der Lö sung nach dem Patentanspruch 3 muß je nach Druck im Gasbehälter die je weils andere Sperreinrichtung gesperrt sein, da derselbe Gas behälter nicht zugleich Gasquelle und Gassenke sein kann. Beide Sperreinrichtungen können jedoch offen sein, wenn dafür gesorgt ist, daß bei Überdruck des Gasbehälters gegenüber den Gaspol stern die erste Verbindungsleitung durch zusätzliche, auf den Überdruck ansprechende Mittel sperrbar ist und bei Unterdruck des Gasbehälters die zweite Verbindungsleitung durch auf den Unterdruck ansprechende Mittel sperrbar ist.At the Lö Solution according to claim 3, depending on the pressure in the gas container because other locking device must be locked because the same gas can not be a gas source and alleyway at the same time. Both Locking devices can, however, be open if provided for is that with overpressure of the gas container against the gas pole stern the first connecting line through additional ones Overpressure appealing means can be blocked and under negative pressure of the gas container through the second connecting line Vacuum-responsive means can be blocked.
Nach erfolgter Anpassung der Federung an die jeweilige Traglast, die im Still stand und auch beim Fahren möglich ist, kann der Verdichter ausgeschaltet werden. Eine erneute Anpassung an die jeweilige Traglast ist bei geänderter Fahrzeugbeladung und auch dann er forderlich, wenn durch Erhitzung oder Abkühlung des Gases das Gasvolumen des Gaspolsters in störendem Maße von dem Niveau volumen abweicht.After done Adjustment of the suspension to the respective load, which is at rest stand and is also possible when driving, the compressor can turned off. A new adaptation to the respective Payload is when the vehicle load changes and then it required if the gas is heated or cooled Gas volume of the gas cushion disturbingly from the level volume differs.
Mindestens zwei Federelemente, die bei einer Seitenneigung in von waagerechten Massenkräften beeinflußten Fahrzuständen ein Stützmoment aufbringen, sind zu einer Feder gruppe zusammengefaßt, und die zugehörigen Lageregelelemente sind an eine gemeinsame Ablaßleitung und eine gemeinsame Spei seleitung angeschlossen. Die Neigungsregelungsfunktion erfolgt bei geschlossenen Sperreinrichtungen dadurch, daß direkt Gas aus dem ausgefederten in das eingefederte Federelement der Federgruppe zum umgehenden Ausgleich der Seitenneigung bei dynamischen Fahrbewegungen gefördert wird, bis für beide Feder elemente die Soll-Lage der Trennkolben erreicht ist. Um dies näher zu erläutern, werden folgende Betrachtungen angestellt:At least two spring elements that one Lateral inclination influenced by horizontal mass forces Driving conditions apply a support torque are to a spring group summarized, and the associated position control elements are to a common drain line and a common Spei line connected. The tilt control function takes place in the case of closed locking devices, that gas is directly present from the spring-loaded into the spring-loaded spring element Spring group for immediate compensation of the side tilt dynamic driving movements is encouraged until for both spring elements the target position of the separating piston is reached. To do this To explain in more detail, the following considerations are made:
Jedes Federelement weist einen Federkolben und ein federndes Gaspolster auf und trägt eine Traglast, die der auf das Rad bezogenen Fläche des Federkolbens und dem Gasdruck des Gas polsters proportional ist. Jedes Federelement ist stationär durch eine Standlast belastet, die einer anteiligen Aufbaulast entspricht. Each spring element has a spring piston and a resilient one Gas cushion on and carries a load that the on the wheel related area of the spring piston and the gas pressure of the gas pad is proportional. Each spring element is stationary burdened by a standing load, which is a proportional body load corresponds.
In von Massenkräften beeinflußten Fahrzuständen ist das ein gefederte Federelement durch eine Zusatzlast zusätzlich bela stet und das ausgefederte Federelement durch eine Mindestlast entlastet, wobei Zusatzlast und Mindestlast entgegengesetzt gerichtet und aus Gleichgewichtsgründen gleich groß sind.In driving conditions influenced by mass forces, that's a sprung spring element additionally loaded by an additional load stet and the spring element with a minimum load relieved, whereby additional load and minimum load opposed directed and are the same size for reasons of balance.
Eine Zusatzlast tritt beim Bremsen in Fahrtrichtung vorne auf, beim Beschleunigen hinten, bei Kurvenfahrt auf der Kurvenau ßenseite. Eine Minderlast tritt beim Bremsen hinten auf, beim Beschleunigen vorne, bei Kurvenfahrt auf der Kurveninnenseite.An additional load occurs when braking in the direction of travel at the front, when accelerating behind, when cornering on the curve outside. A reduced load occurs when braking at the rear Accelerate in front, when cornering on the inside of the curve.
Das von einem Trennkolben in seiner Soll-Lage begrenzte Gas volumen des Gaspolsters wird Niveauvolumen genannt. In einem ausgefederten Federelement ist das Gasvolumen gleich dem Niveauvolumen vermehrt um ein Ausfedervolumen. In einem einge federten Federelement ist das Gasvolumen gleich dem Niveau volumen vermindert um ein Einfedervolumen. Die in einem Gas polster enthaltene Gasmenge ist nach den Gesetzen der Thermo dynamik proportional dem Gasvolumen und dem Gasdruck und um gekehrt proportional der Gastemperatur. Die Gasmenge bestimmt so bei gegebenem Gasvolumen und konstanter Temperatur unmittel bar den Gasdruck und damit auch bei festgelegter Fläche des Federkolbens die Traglast der Federelemente. Die eine Stand last tragende, im Niveauvolumen enthaltene Gasmenge eines Federelements wird Standmenge genannt. In jedem Feder element einer Federgruppe befindet sich eine Einzelmenge, in der Federgruppe eine Gruppenmenge als Summe der Einzelmengen. Durch die Neigungsregelung nach der Erfindung wird die Gruppen menge in allen Fahrzuständen zwangsläufig immer wieder auf das gleiche Volumen, nämlich in beiden Federelementen der Feder gruppe auf das Niveauvolumen gebracht, um in der Soll-Lage der Trennkolben die Traglastsumme beider Federelemente kon stant zu halten.The gas limited by a separating piston in its target position volume of the gas cushion is called level volume. In one spring-loaded spring element, the gas volume is equal to that Level volume increased by a rebound volume. In one spring-loaded spring element, the gas volume is equal to the level volume reduced by a spring volume. The one in a gas The amount of gas contained in the cushion is according to the laws of thermo dynamics proportional to the gas volume and gas pressure and around swept proportional to the gas temperature. The amount of gas determines so for a given gas volume and constant temperature immediately bar the gas pressure and thus also with a defined area of the Spring piston the load of the spring elements. One stand load-bearing amount of gas contained in the level volume a spring element is called tool life. In every spring element of a spring group is a single quantity, in the spring group a group set as the sum of the individual sets. By the inclination control according to the invention the groups quantity in all driving conditions inevitably on the same volume, namely in both spring elements of the spring Group brought to the level volume to be in the target position the separating piston the total load of both spring elements con keep stant.
In von Massenkräften beeinflußten Fahrzuständen sind die Ab laßleitung des entlasteten, ausgefederten Federelements und die Speiseleitung des zusätzlich belasteten, eingefederten Federelements über die Lagerelemente beider Federelemente, die Eintrittskammer und die Austrittskammer des Verdichters miteinander verbunden.In driving conditions influenced by mass forces, the Ab let line of the relieved, spring-loaded spring element and the feed line of the additionally loaded, sprung Spring element over the bearing elements of both spring elements, the inlet chamber and the outlet chamber of the compressor connected with each other.
Mit Hilfe des laufenden Verdichters findet nunmehr ein Gastransport vom entlasteten zum zusätz lich belasteten Federelement statt, wobei das Gasvolumen des entlasteten Federelements in Richtung auf das Niveauvolumen abnimmt und das Gaspolster des zusätzlich belasteten Feder elements in Richtung auf das Niveauvolumen zunimmt. Gleiche Niveauvolumina in beiden Federelementen und isotherme Zu standsänderung des Gases vorausgesetzt, wird gleichzeitig in jedem Federelement das Niveauvolumen wieder erreicht, sobald eine Gasmenge transportiert ist, die durch den Minderdruck des einen, den diesem gleichen Zusatzdruck des anderen Feder elements und die Größe des Niveauvolumens bestimmt ist und Trimm-Menge genannt 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. Auch bei einer polytropen Zustandsänderung des Gases wird das Niveauvolumen in beiden Federelementen nahezu gleichzeitig erreicht, sobald die Trimm-Menge trans portiert ist, und so wird die Seitenneigung des Fahrzeugs umgehend ausgeglichen.With the help of the running compressor gas transport now takes place from the relieved to the additional Lich loaded spring element instead, the gas volume of the relieved spring element in the direction of the level volume decreases and the gas cushion of the additionally loaded spring elements increases towards the level volume. Same Level volumes in both spring elements and isothermal close Assuming a change in the gas level, the each spring element reaches the level volume again as soon as an amount of gas is transported by the low pressure of the one, this same additional pressure of the other spring elements and the size of the level volume is determined and Trim amount is called. The single amount of the exonerated Spring element is now equal to the amount of life reduced the trim amount and that of the additional load equal to that Tool life increased by the amount of trim. The group set is stayed the same. Even with a polytropic change of state the gas becomes the level volume in both spring elements reached almost simultaneously as soon as the trim amount trans is ported, and so is the side tilt of the vehicle immediately balanced.
Bei einer anschließenden Geradeausfahrt erfolgt ein Rückfluß der Trimm-Menge aus dem vorher zusätzlich belasteten Feder element in das vorher entlastete Federelement, wobei in bei den Federelementen wieder das Niveauvolumen und die Soll-Lage der Trennkolben erreicht wird.A return flow occurs when driving straight ahead the amount of trim from the previously loaded spring element in the previously relieved spring element, being in at the level elements and the target position the separating piston is reached.
Wenn Federelemente auf beiden Seiten einer Fahrzeugachse eine Federgruppe bilden, ist durch den angegebenen Gastransport ein Aufrichten des Aufbaus bis zur Niveaulage - im allgemeinen para llel zur Straße - erreichbar, so daß in der Kurve dieselben Ein- und Ausfederwege zur Verfügung stehen wie bei Geradeausfahrt. So können in vorteilhafter Weise Fahrsicherheit und Fahrkom fort erhöht werden. If spring elements on both sides of a vehicle axle Form spring group is due to the specified gas transport Erection of the superstructure up to level - generally para all the way to the street - reachable so that the same and rebound paths are available as when driving straight ahead. So driving safety and Fahrkom can advantageously continue to be increased.
Der Gastransport aus dem ausgefederten in das eingefederte Federelement kann mit geringem Energiebedarf so schnell er folgen, daß der Aufbau in durch Massenkräfte beeinflußten Fahrzuständen praktisch parallel zur Straße bleibt.The gas transport from the sprung to the sprung Spring element can do so quickly with low energy consumption follow that the build in was influenced by mass forces Driving conditions remain practically parallel to the road.
Die erforderliche Verdichterleistung ist so klein, daß ihr Anteil an der Antriebsleistung eines Fahrzeugmotors nur mit einem geringen Prozentsatz zu berücksichtigen ist. Auf den Kraftstoffverbrauch hat die Verdichterarbeit einen kaum nen nenswerten Einfluß, da sie bei einer Fahrt auf normalen Stra ßen lediglich in größeren Intervallen auftritt. Die Verdichter arbeit kann an sich vermindert 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 ab geben können.The required compressor capacity is so small that you Share in the drive power of a vehicle engine only with a small percentage must be taken into account. On the The compressor work hardly has any fuel consumption noteworthy influence, since it is when driving on normal road only occurs at larger intervals. The compressors work itself can be reduced if the drive of the Compressor with energy absorbing and dispensing means, is provided in the form of a flywheel, for example store energy in gas reflux and in gas transport can give.
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 den Speichern nach den Patentansprü chen 1 bis 3 vorgesehen sein, wobei in allen durch Massenkräfte beeinflußten Fahrzuständen, sowohl bei Kurvenfahrt wie auch beim Bremsen oder Beschleunigen der Aufbau in der beschriebe nen Weise bis zur Lage parallel zur Straße aufgerichtet wer den kann oder parallel bleibt, indem die jeweils erforderliche Trimm-Menge aus den entlasteten Federelementen entnommen und den zusätzlich belasteten Federelementen zugeführt wird, bzw. wieder zurückfließt, wobei die für die Regelung des Fahrzeugniveaus verwendeten Sperr einrichtungen jeweils geschlossen bleiben. 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 see connecting lines to the memory according to the patent claims Chen 1 to 3 may be provided, in all by inertial forces influenced driving conditions, both when cornering and when braking or accelerating the structure in the description who erected up to the position parallel to the street that can or remains in parallel by doing the required Trim amount removed from the unloaded spring elements and is fed to the additionally loaded spring elements, or flows back again, the lock used for regulating the vehicle level facilities always remain closed.
An sich kann auch bei offenen Sperreinrichtungen in den genann ten Fahrzuständen Gastransport und Gasrückfluß stattfinden. Jedoch ist damit ein ständiger Gasaustausch mit den Speichern verbunden, der nicht gewollt ist und wegen der Größe des insgesamt angeschlossenen Gasvolumens 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 storage connected, which is not wanted and because of the size of the total gas volume connected far more compression work requires than with closed locking devices.
Wenn die Trennkolben aller Federelemente ihre Mittellage er reicht haben und keine Trimm-Menge benötigt wird, kann ein Ver dichter, der mit einem entsprechend bemessenen, das Verdichtungs verhältnis begrenzenden schädlichen Raum ausgerüstet ist, auch ständig laufen. Zum Zweck einer gestoppten Gasförderung bei laufendem Verdichter können auch andere, aus dem Vedichterbau bekannte Mittel vorgesehen werden.When the separating pistons of all spring elements are in their central position enough and no trim amount is required, a ver denser, with an appropriately dimensioned, 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 Vedichterbau known means are provided.
Vorzugsweise wird die Federung nach der Erfindung volltragend angewendet und der Aufbau nicht zusätzlich von Federn 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 können auch durch als Stufenkolben ausgebildete Federkolben verwirklicht werden, deren Ringseiten mit einem gesonderten druckbelasteten Ölspeicher zusammenarbeiten.The suspension according to the invention is preferably fully load-bearing applied and the structure is not additionally of 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 also by spring pistons designed as stepped pistons be realized, the ring sides with a separate Work together under pressure-laden oil storage.
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 Torsions stäben als sogenannte Stabilisatoren verzichtet werden, wenn durch entsprechend schnellen Transport und Rückfluß einer Trimm-Menge in diesen Fahrzustän den keine oder nur eine geringe Neigung des Aufbaus eintritt. In weiterhin vorteilhafter Weise kann so auch eine Verhärtung der Einzelradfederung durch diese stabilisierenden Federmittel ver mieden 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 torsion rods as so-called stabilizers can be dispensed with, if by correspondingly fast ones Transport and return flow of a trim amount in these driving conditions which has no or only a slight inclination of the body. In a further advantageous manner, hardening can also take place the independent wheel suspension by these 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 Bremsleitun gen 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 hydraulic brake system.
In der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung wird auf die Zeichnung bezuggenommen. Es zeigtIn the following description of embodiments of the Invention is referred to the drawing. It shows
Fig. 1 zwei Federelemente mit einem Niederdruckspei cher mit Trennkolben in der Soll-Lage, Fig. 1 shows two spring elements with a cher Niederdruckspei with separating piston in the desired position,
Fig. 2 die Federelemente nach Fig. 1 im Ausschnitt mit durch eine Lasterhöhung eingefederten Trennkolben und zugeschaltetem Niederdruckspeicher, Fig. 2, the spring elements of Fig. 1 in the neck with the deflected through a load increase separating piston and a built-low-pressure accumulator,
Fig. 3 die Federelemente nach Fig. 1 im Ausschnitt mit durch eine Lastminderung ausgefederten Trennkolben und zugeschaltetem Niederdruckspeicher, Fig. 3, the spring elements of Fig. 1 in the neck with the rebounded by a load reduction separating piston and a built-low-pressure accumulator,
Fig. 4 die Federelemente nach Fig. 1 im Ausschnitt mit einem ausgefederten und einem eingefederten Feder element und abgeschaltetem Niederdruckspei cher,Element Fig. 4, the spring elements of Fig. 1 in the cut with a rebounded and the deflected spring, and is switched off Niederdruckspei cher,
Fig. 5 zwei Federelemente anderer Art, die mit einem Gas behälter von beliebigem Druck korrespondieren, mit durch eine Lasterhöhung eingefederten Trennkolben und zugeschaltetem Gasbehälter, wobei der Gasbehäl ter als Niederdruckspeicher wirksam ist, Fig. 5 shows two spring elements of another kind, which correspond with a gas container of any pressure, with the deflected through a load increase separating piston and a built-gas container, said Gasbehäl ter is effective as a low-pressure accumulator,
Fig. 6 zwei Federelemente nach Fig. 5 im Ausschnitt mit durch eine Lastminderung ausgefederten Trennkolben und zugeschaltetem Gasbehälter, wobei der Gasbehäl ter als Hochdruckspeicher wirksam ist. Fig. 6 shows two spring elements of FIG. 5 in a detail with a separating piston sprung out by a load reduction and a gas container connected, the gas container being effective as a high-pressure accumulator.
In allen Figuren sind zwei Federelemente einer Federgruppe dargestellt, die beispielsweise als ein linkes und ein rech tes Federelement einer Fahrzeugachse aufzufassen sind. Für gleiche Teile gelten links und rechts dieselben Hinweiszeichen. Wenn eine Unterscheidung erforderlich ist, sind die Hinweis zeichen auf der rechten Seite mit einem Strich versehen.In all figures there are two spring elements of a spring group shown, for example as a left and a right tes spring element of a vehicle axle are to be understood. For same parts apply the same signs on the left and right. If a distinction is needed, are the hint Put a line on the right side of the sign.
Eine Federgruppe nach Fig. 1 weist zwei Federelemente 1 und 1′ auf, mit Befestigungsstiften 14 und 15, mit einem in einem Arbeitszylinder 2 eingeschlossenen Ölvolumen 3, in dem ein in dem Arbeitszylinder 2 verschieblicher und aus diesem durch einen mit einer Dichtung 8 versehenen Zylinderdeckel 9 nach außen tretender Federkolben 4 Öl verdrängt und auf der dem Federkolben 4 abgewandten Seite ein durch einen Trennkolben 5 dicht von dem Ölvolumen 3 abgetrenntes, in einem Zylinder 6 mit einem Boden 19 eingeschlossenes Gaspolster 7 bzw. 7′ das verdrängte Öl aufnimmt, wobei das Ölvolumen 3 durch eine Zwischenwand 50 mit der Schwingungsdämpfung dienenden Drossel querschnitten 54 unterteilt ist; mit einem an dem Trennkolben 5 mittels einer Steuerstange 40 gehaltenen Lageregelelement in Form eines Steuerschiebers 21, der gegenüber einer Steuer hülse 22 verschieblich ist, die sich in dem mit dem Boden 19 verbundenen Befestigungsstift 14 befindet. Die Steuerhülse 22 ist mit einer oberen Steueröffnung 24 versehen, in die eine Ablaßleitung 12 bzw. 12′ mündet, und mit einer unteren Steuer öffnung 25, in die eine Speiseleitung 13 bzw. 13′ mündet, und hat einen oberhalb des Steuerschiebers 21 angeordneten Frei raum 57, der mit dem Gaspolster 7 durch einen Kanal 56 in der Steuerstange 40 verbunden ist.A spring assembly according to Fig. 1 comprises two spring elements 1 and 1 'by means of fixing pins 14 and 15, with an enclosed in a working cylinder 2 oil volume 3, in which a displaceable in the working cylinder 2 and from this through a provided with a seal 8 cylinder cover 9 outward spring piston 4 displaces oil and on the side facing away from the spring piston 4 a gas cushion 7 or 7 ' separated by a separating piston 5 from the oil volume 3 , enclosed in a cylinder 6 with a bottom 19 ', the displaced oil, which Oil volume 3 is divided cross sections 54 by an intermediate wall 50 with the vibration damper serving throttle; with a held on the separating piston 5 by means of a control rod 40 position control element in the form of a control slide 21 which is displaceable relative to a control sleeve 22 which is located in the fastening pin 14 connected to the bottom 19 . The control sleeve 22 is provided 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 free arranged above the spool 21 space 57 , which is connected to the gas cushion 7 through a channel 56 in the control rod 40 .
Die Ablaßleitungen 12 und 12′ der beiden Federelemente 1 und 1′ sind gemeinsam an eine Ein trittskammer 26 eines Verdichters 16 und die Speiseleitungen 13 und 13′ gemeinsam an eine Austrittskammer 27 des Verdich ters 16 angeschlossen, der ein Einlaßventil 35, ein Auslaß ventil 36 und einen Kompressionsraum 37 hat. Ein Niederdruck speicher 10 ist über eine mit einer Sperreinrichtung in Form eines Drehschie bers 17 versehene Verbindungsleitung 38 an die Eintrittskammer 26 des Verdichters 16 angeschlossen, wenn der Drehschieber 17 offenen Durchgang hat. Die Trennkolben 5 befinden sich links und rechts in ihrer Soll-Lage, 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 Niederdruckspeicher 10 möglich ist.The drain lines 12 and 12 'of the two spring elements 1 and 1' are passage chamber of a compressor 16 and the feed lines' commonly connected in common to a A 26 13 and 13 to an outlet chamber 27 of the compaction ters 16 an inlet valve 35, an outlet valve 36 and has a compression space 37 . A low pressure accumulator 10 is connected via a locking device in the form of a rotary valve 17 connecting line 38 to the inlet chamber 26 of the compressor 16 when the rotary valve 17 has an open passage. The separating pistons 5 are on the left and right in their desired 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 low-pressure accumulator 10 is possible.
Wenn nach Fig. 2 die Trennkolben 205 und 205′ eingefedert sind, werden die unteren Steueröffnungen 225 und 225′ vom Steuer schieber 221 freigegeben, und es besteht so eine Verbindung der Gas polster 207 und 207′ beider Federelemente 201 und 201′ über die Speiseleitungen 213 und 213′, die Austrittskammer 227, das Auslaßventil 236, den Kompressionsraum 237, das Einlaßventil 235, die Eintrittskammer 226 und den offenen Drehschieber 217 mit dem Niederdruckspeicher 210. Bei laufendem Verdichter 216 fungiert dessen Austrittskammer 227 als Gasquelle, und es kann eine Rückführung der Trennkolben 205 und 205′ in die Soll-Lage nach Fig. 1 in beliebiger Reihenfolge und durch eine Erhöhung der Einzelmengen in den Gaspolstern 207 und 207′ eine Niveauregelung erfolgen.When the floating piston 205 and 205 of FIG. 2 'are springs are compressed, the lower control apertures 225 and 225' is released from the spool 221, and there is such a connection of the gas pad 207 and 207 'of the two spring elements 201 and 201' through the feed conduits 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 low-pressure accumulator 210 . When the compressor 216 is running, its outlet chamber 227 functions as a gas source, and the separating pistons 205 and 205 'can be returned to the desired position according to FIG. 1 in any order and by increasing the individual quantities in the gas pads 207 and 207' .
Wenn nach Fig. 3 die Trennkolben 305 und 305′ ausgefedert sind, werden die oberen Steueröffnungen 324 und 324′ vom Steuerschie ber 321 freigegeben. Damit 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 Niederdruck speicher 310, der als Gassenke fungiert, und so kann eine Rück führung der Trennkolben 305 und 305′ in die Soll-Lage nach Fig. 1 in beliebiger Reihenfolge und durch Vermin dern der Einzelmengen in den Gaspolstern 307 und 307′ eine Niveauregelung erfolgen.When the floating piston 305 and 305 of FIG. 3 'are rebounded, the upper control apertures 324 and 324' via the control slide 321 released. So that there is 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 low-pressure accumulator 310 , which acts as an alley, and so a return of the separating pistons 305 and 305 ' in the desired position according to Fig. 1 in any order and by Vermin the individual amounts countries in the gas cushions 307 and 307 'carried out a level control.
Wenn nach Fig. 4 der linke Trennkolben 405 eingefedert und der rechte 405′ ausgefedert sind, beispielsweise in einer Rechts kurve durch eine Zusatzlast des Federelementes 401 und eine Minderlast des Federelements 401′, werden links die untere Steueröffnung 425 und rechts die obere Steueröffnung 424′ frei gegeben. Somit 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′, wobei der Drehschieber 417, wie gezeichnet, nach einer Niveauregelung der Traglast ge mäß Fig. 2 oder 3 gesperrt sei und keine Ver bindung zum Niederdruckspeicher 410 besteht. Nunmehr kann eine Rückführung der Trennkolben 405 und 405′ in die Soll-Lage durch Förderung allein der Trimm-Menge mit Hilfe des Verdichters 416 von rechts nach links aus dem Gaspolster 407′, dessen Einzelmenge vermindert wird, in das Gaspolster 407, dessen Einzelmenge erhöht wird, und eine Aufrichtung des Fahrzeugaufbaus bis zur Niveaulage erfolgen.When the left floating piston 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 ' Approved. Thus, there is a connection of the gas cushion 407 on the left with the gas cushion 407 ' on the right via the left feed line 413 , the compressor 416 and the right discharge line 412' , the rotary valve 417 , as shown, according to a level control of the payload according to FIG. 2 or 3 is locked and there is no connection to the low-pressure accumulator 410 . Now a return of the separating pistons 405 and 405 ' in the desired position by promoting only the trim amount with the help of the compressor 416 from right to left from the gas cushion 407' , the individual quantity of which is reduced, into the gas cushion 407 , the individual quantity of which is increased will, and an erection of the vehicle body up to level.
Wenn nach der Rechtskurve die Zusatzlast des Federelements 401 und die Minderlast des Feder elements 401′ fortfallen, dreht sich die Lage der Trennkolben 405 und 405′ um und es besteht eine Verbindung des linken Gaspol sters 407 mit dem rechten 407′ über die linke Ablaßleitung 412, den Verdichter 416 und die rechte Speiseleitung 413. Nunmehr kann eine Rückführung der Trennkolben 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′ erfol gen, dessen Einzelmenge dabei wieder bis zur Standmenge erhöht wird.If after the right curve the additional load of the spring element 401 and the lower load of the spring element 401 ' cease to exist, the position of the separating pistons 405 and 405' turns around and there is a connection of the left gas pole star 407 to the right 407 ' via the left drain line 412 , the compressor 416 and the right feed line 413 . Now a return of the separating pistons by reflux 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 life quantity, into the gas cushion 407 ' , the individual amount of which again up to is increased to the tool life.
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. Zwischen dem Zylinderdeckel 9 und der Zwischen wand 50 befindet sich ein den Arbeitszylinder 2 umgebender und von einem Außenrohr 20 umhüllter Ölbehälter 46, der in seinem unteren 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.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. Between the cylinder cover 9 and the intermediate wall 50 is a surrounding the working cylinder 2 and surrounded by an outer tube 20 oil container 46 , which has an oil filling 48 in its lower part and a pressurized gas filling 47 in its upper part, with oil filling 48th and gas filling 47 there is a free oil level 49 .
Der Pumpenraum 43 ist mit der Ölfüllung 48 durch ein Saugventil 44, mit dem Ölvolumen 3 durch ein Druckventil 45 und außerdem mit dem Ölvolumen 3 durch eine den Arbeitszylinder 2 durchbrechende und vom Kolbenkopf 41 gesteuerte Drosselöff nung 31 verbunden, die in der gezeichneten Stellung zur Hälfte vom Kolben kopf 41 freigegeben ist. Bei Schwingbewegungen des Federkol bens 1 wird Öl aus dem Ölbehälter 46 in das Öl volumen 3 gefördert und strömt Öl aus dem Ölvolumen 3 in den Ölbehälter 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 es wird eine sekundäre Niveauregelung bewirkt, wobei das geregelte Niveau der gezeichneten Stellung des Federkolbens 4 entsprechen möge. Die durch den Pumpenraum 43 geleistete Ar beit stellt eine lastabhängige Dämpfung dar und verbessert die Dämpfungseigenschaften der erfindungsgemäßen Federung.The pump chamber 43 is connected to the oil filling 48 through a suction valve 44 , with the oil volume 3 through a pressure valve 45 and also with the oil volume 3 through a through the working cylinder 2 and controlled by the piston head 41 Drosselöff opening 31 , half in the position shown from the piston head 41 is released. With swinging movements of the spring piston 1 , oil is conveyed from the oil reservoir 46 into the oil volume 3 and oil flows from the oil volume 3 into the oil reservoir 46 through the throttle opening 31 as soon as the piston head 41 releases the throttle opening 31 when the spring piston 4 springs out gives. 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 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 Trennkolben 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 Gaspol stern 507 und 507′ der Federelemente 501 und 501′, ist über eine mit einem ersten Drehschieber 517 versehene erste Verbindungs leitung 538 an eine Eintrittskammer 526 eines Verdichters 516 und über eine mit einem zweiten Drehschieber 518 versehene zweite Verbindungsleitung 539 an die Austrittskammer 527 des Verdichters 516 angeschlossen.The spring assembly according to Fig. 5 of the separating pistons 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 pole star 507 and 507 'of the spring elements 501 and 501' , is via a first rotary valve 517 provided with a first connecting line 538 to an inlet chamber 526 of a compressor 516 and one second connecting line 539 provided with a second rotary valve 518 is connected to the outlet chamber 527 of the compressor 516 .
Die Verbindungsleitung 538 mün det über einen durch ein Ventil 561 verschließbaren Einlaß kanal 560 in eine Ventilkammer 564 , die mit dem Gasbehälter 510 in offener Verbindung steht. Eine Ventilfeder 563 bewirkt, daß zwischen Einlaßkanal 560 und Ventil 561 ein Ventilspalt 562 be steht, und so kann bei offenem Drehschieber 517, wie gezeichnet, eine Rückführung der Trennkolben 505 und 505′ erfolgen, genau wie bei der Federgruppe nach Fig. 2 beschrieben.The connecting line 538 mün det via a closable by 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 to be between the inlet channel 560 and valve 561 , and so, with the rotary valve 517 open, as shown, the separating pistons 505 and 505 ' can be returned, exactly as described for the spring group according to FIG. 2.
Die Verbindungs leitung 539 mündet über eine Auslaßöffnung 572 in eine Ventil kammer 570, die mit einer Halterung 571 für ein Ventil 567 ver sehen ist und über einen durch das Ventil 567 verschließbaren Auslaßkanal 566 in den Gasbehälter 510 führt. Eine Ventilfeder 569 ist so schwach bemessen, 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 Trennkolben 507 und 507′ über die Speise leitungen 513 und 513′ erfolgen.The connecting line 539 opens through an outlet opening 572 in a valve chamber 570 , which is seen with a bracket 571 for a valve 567 ver and leads through a valve 567 closable outlet channel 566 in the gas container 510 . A valve spring 569 is dimensioned so weak that at the given pressure of 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, the separating pistons can be returned 507 and 507 ' via the feed lines 513 and 513' .
Wenn der Fall eintritt, daß der Druck im Gasbehälter 510 höher ist als in den Gaspolstern 507 und 507′ und der Ventilspalt 562 unter dem Einfluß der Ventilfeder 563 offen bleibt, wird das Ventil 567 durch den Überdruck im Gasbehälter 510 aufgestoßen und kann eine Er höhung der Gasmengen in den Gaspolstern 507 und 507′ direkt aus dem Gasbehälter 510 über den jetzt offenen Auslaßkanal 566 erfolgen.If the case occurs that the pressure in the gas container 510 is higher than in the gas pads 507 and 507 ' and the valve gap 562 remains 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 increase it 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 Ablaßleitung 612 und 612′, den laufenden Verdichter 616, den offenen Drehschie ber 618 und die Ventilkammer 570 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 Ableitungen 612 und 612′ erfolgen.The spring assembly according to Fig. 6 takes a discharging gas from the gas cushions 607 and 607 'via the discharge pipe 612 and 612', the current compressor 616, the open rotary slide about 618 and the valve chamber 570 against the pressure of the gas container 610, wherein under the action of the valve spring 569 there is a valve gap 568 between the valve chamber 570 and the outlet channel 566 . 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 overpressure in the gas container, the partitions 607 and 607 'can be returned via the derivatives 612 and 612 ' .
Nach Fig. 5 sind die Federkolben als ein in einem Arbeitszylin der 502 geführter und durch eine Dichtung 542 gedichteter Stu fenkolben 504 ausgebildet, dessen Kolbenstange 552 aus einem mit einer Dichtung 508 versehenen Zylinderdeckel 509 nach außen tritt. Die große Kreisfläche 541 des Federkolbens ver drängt Öl aus dem in dem Arbeitszylinder 502 eingeschlossenen Ölvolumen 503, das durch eine Zwischenwand 550 mit Drossel querschnitten 554 unterteilt ist. Die Kolbenstange 552 bil det mit dem Arbeitszylinder 502 einen Ringraum 528, aus dem die Kreisringfläche 559 Öl in einen den Arbeitszylinder 502 umgebenden Ölbehälter 546 über Öffnungen 523 im Bereich des Zylinderdeckels 509 verdrängt, wobei der Ölbehälter 546 in seinem unteren Teil eine Ölfüllung 548 und in seinem oberen Teil eine unter Druck stehende Gasfüllung 547 aufweist und zwi schen beiden Füllungen ein freier Ölspiegel 549 besteht.According to FIG. 5, the spring pistons are designed as a stage piston 504 guided in a working cylinder of 502 and sealed by a seal 542 , the piston rod 552 of which emerges from a cylinder cover 509 provided with a seal 508 . The large circular area 541 of the spring piston ver displaces oil from the oil volume 503 enclosed in the working cylinder 502 , which is divided 554 cross sections by an intermediate wall 550 with throttle. The piston rod 552 forms an annular chamber 528 with the working cylinder 502 , from which the annular surface 559 displaces oil into an oil container 546 surrounding the working cylinder 502 via openings 523 in the region of the cylinder cover 509 , the oil container 546 having an oil filling 548 in its lower part and in its upper part has a pressurized gas filling 547 and between two fillings there is a free oil level 549 .
Die vom Druck der Gasfüllung 547 auf die Kreisringfläche 559 ausge übte Kraft wirkt für die Kolbenstange 552 als Zugkraft, so daß die Federelemente 501 und 501′ eine Traglast gleich der auf die große Kreisfläche 541 vom Gaspolster 507 ausgeübten Druckkraft abzüglich der Zugkraft der Kreisringfläche 559 haben.The force exerted by the pressure of the gas filling 547 on the annular surface 559 acts for the piston rod 552 as a tensile force, so that the spring elements 501 and 501 'have a load capacity equal to the pressure force exerted on the large circular surface 541 by the gas cushion 507 minus the tensile force of the annular surface 559 .
Die hohl ausgeführte Kolbenstange 552 bildet einen Pumpenraum 543, in den eine mittels eines Kugelgelenks 558 an der Zwischenwand 550 befestigte durch eine Dichtung 529 abgedichtete Pumpenstange 551 eindringt. Der Pumpenraum 543 ist mit dem Ringraum 528 durch ein Saugventil 544 und mit dem Ölvolumen 503 durch ein Druck ventil 545 verbunden und außerdem mit dem Ölbehälter 546 durch eine vom Stufenkolben 504 gesteuerte Drosselöffnung 531 im Ar beitszylinder 502. Pumpenstange 551 und Pumpenraum 543 haben dieselben, oben beschriebenen Wirkungen wie Ringfläche 59 und Pumpenraum 43 der Federelemente nach Fig. 1.The hollow piston rod 552 forms a pump chamber 543 , into which a pump rod 551 secured by a ball joint 558 to the intermediate wall 550 and sealed by a seal 529 penetrates. The pump chamber 543 is connected to the annular chamber 528 by a suction valve 544 and to the oil volume 503 by a pressure valve 545 and also to the oil tank 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 described above as ring surface 59 and pump chamber 43 of the spring elements according to FIG. 1.
Einer Abstimmung von Federung und Dämpfung dienen die Drosselöffnungen 54 oder 554 nach Fig. 1 oder 5 in den Zwischen wänden 50 oder 550, die geschwindigkeitsabhängige Dämpfungs kräfte erzeugen. Lastabhängige Dämpfungskräfte sind bei selbst pumpenden Federelementen in bekannter Weise durch die Pumpar beit der Ringfläche 59 des Kolbenkopfes 41 nach Fig. 1 oder der Pumpenstange 551 nach Fig. 5 gegeben und durch die Größe der jeweiligen Pumpenfläche oder auch durch Drosselwiderstände der Saug- und Druckventile 44 und 45 oder 544 und 545 veränder bar.A coordination of suspension and damping serve the throttle openings 54 or 554 of FIG. 1 or 5 in the intermediate walls 50 or 550 , which generate speed-dependent damping forces. Load-dependent damping forces are given in a known manner in the case of self-pumping spring elements by the pump action of the annular surface 59 of the piston head 41 according to FIG. 1 or the pump rod 551 according to FIG. 5 and by the size of the respective pump surface or by throttle resistances of the suction and pressure valves 44 and 45 or 544 and 545 changeable.
Bei der erfindungsgmäßen Federung hat auch die gasseitige Verbindung der Federelemente, insbesondere bei niederfrequenten Aufbauschwingungen, 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 Trennkolben in die Soll-Lage 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 dies zu beeinflussen, können auch Drosseleinrichtungen in den Speiseleitungen oder Ablaßleitungen vorgesehen sein.In the suspension according to the invention, the gas-side connection of the spring elements, in particular in the case of low-frequency structural vibrations, also 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 separating piston in the desired position is changed, for example by the overlaps of control slide 21 and control openings 24th and 25 can 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 erfolgt und alle Federelemente unabhängig voneinander mit je einem Höhenregler ausgerüstet sind, kann ein gefährlicher Gleich gewichtszustand eintreten, bei dem zwei einander diagonal gegenüberliegende Federelemente das Aufbaugewicht alleine oder nahezu alleine tragen und die zu den anderen beiden Federele menten gehörenden Räder keine oder nur eine geringe Bodenhaf tung haben. Dieser Fahrzustand wird bei bekannten hydropneu matischen volltragenden Federungen meist in der Weise ausge schlossen, daß zwei Federelemente einer Achse ölseitig verbun den sind und nur zwei Höhenregler verwendet werden.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 and all spring elements independently of one another Elevator controls are a dangerous match Weight condition occur in which two are diagonally opposite each other opposite spring elements the body weight alone or wear almost alone and the other two Federele wheels belonging to the vehicle have no or only a small amount of ground have. This driving state is new in known hydropne matically full suspension mostly out in the way concluded that two spring elements of one axle were connected on the oil side and only two height controls are used.
Bei der erfindungsgemäßen Federung sind die Gaspolster der einzelnen Federelemente bei Aufbauschwingungen immer wieder miteinander verbunden, so daß der angegebene, mit einem Verlust der Boden haftung verbundene Gleichgewichtszustand nicht eintreten kann. Vielmehr wird in vorteilhafter Weise von der Federung bei der jeweiligen Schwerpunktslage automatisch eine optimale Vertei lung 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. In the Suspension according to the invention are the gas cushion of the individual Spring elements with body vibrations again and again connected so that the specified, with a loss of soil liability related equilibrium cannot occur. Rather, the suspension is advantageous in the optimal distribution automatically in the respective center of gravity body weight on all four wheels by Pressure differences in the gas cushions of the spring elements up to be compensated for the smallest possible pressure difference, with a spring element as the last, the level volume reached.
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 die erforderlichen 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, because in this case the required trim amounts of such Spring elements are the same size.
Claims (7)
- - mit mindestens zwei, jeweils einem Rad einer Achse oder einer Seite zugeordneten pneumatischen Federelementen, z. B. in hydropneumatischen Federbeinen,
- - die einen in einem Zylinder geführten Trennkolben aufwei sen, der auf der einen Seite von der Radlast und auf der anderen Seite von einem diese abstützenden pneumatischen Druck beaufschlagt ist,
- - wobei jeweils den einzelnen Federelementen zu geordnete Lagerregelelemente vorhanden sind, die die Lage des Trennkolbens in bezug zu einer Soll-Lage erfassen und bei einer Abweichung von der Soll-Lage Gas aus dem Feder element über eine Ablaßleitung in einen Niederdruck-Spei cher ablassen oder ihm über eine Speiseleitung Gas aus einem Hochdruckspeicher zuführen, der durch einen Verdich ter aus dem Niederdruckspeicher geladen wird,
- - und darüber hinaus weiter Einrichtungen vorgesehen sind, die eine weitere Niveauregelung bewirken,
- - With at least two, each assigned to a wheel of an axle or a side pneumatic spring elements, for. B. in hydropneumatic struts,
- which have a separating piston guided in a cylinder which is acted upon on one side by the wheel load and on the other side by a pneumatic pressure which supports it,
- - Wherein the individual spring elements to associated bearing control elements are available, which detect the position of the separating piston with respect to a desired position and drain gas from the spring element via a discharge line in a low-pressure memory or in the event of a deviation from the desired position feed him gas from a high-pressure accumulator via a feed line, which is charged by a compressor from the low-pressure accumulator,
- - and furthermore facilities are provided which bring about a further level regulation,
- - die bekannten weiteren Einrichtungen und der Hochdruck speicher entfallen, und der Niederdruckspeicher (10) wird, willkürlich über eine Sperreinrichtung (Drehschieber 17) zu- und abschaltbar, als Abzweig an die Eintrittskammer (26) des Verdichters (16) angeschlossen,
- - so daß bei durch willkürliche Betätigung der Sperrein richtung (Drehschieber 17) erfolgender Zuschaltung des Gasvolumens des Niederdruckspeichers (10) in Verbindung mit dem Verdichter (16) eine statische Niveauregelung erfolgt, während bei durch die Sperreinrichtung (Drehschieber 17) abgeschaltetem Gas volumen des Niederdruckspeichers (10) der Verdichter (16) direkt Gas aus dem ausgefederten in das eingefederte Federelement zum umgehenden Ausgleich der Seitenneigung bei dynamischen Fahrbewegungen fördert.
- - The known further devices and the high-pressure accumulator are dispensed with, and the low-pressure accumulator ( 10 ) is connected and disconnected arbitrarily via a locking device (rotary slide valve 17 ), connected as a branch to the inlet chamber ( 26 ) of the compressor ( 16 ),
- - So that when the gas volume of the low-pressure accumulator ( 10 ) in connection with the compressor ( 16 ) is switched on by a random actuation of the locking device (rotary valve 17 ), a static level control takes place, while in the case of the locking device (rotary valve 17 ) the gas volume of the low-pressure accumulator is switched off ( 10 ) the compressor ( 16 ) directly promotes gas from the spring-loaded into the spring-loaded spring element for immediate compensation of the side inclination during dynamic driving movements.
gekennzeichnet durch die Merkmale:
- - die bekannten weiteren Einrichtungen und der Niederdruck speicher entfallen, und der Hochdruckspeicher wird, will kürlich über eine Sperreinrichtung zu- und abschaltbar, als Abzweig an die Austrittskammer des Verdichters ange schlossen,
- - so daß bei durch willkürliche Betätigung der Sperrein richtung erfolgender Zuschaltung des Gasvolumens des Hochdruckspeichers eine statische Niveauregelung erfolgt, während bei abgeschaltetem Gasvolumen des Hochdruckspei chers der Verdichter direkt Gas aus dem ausgefederten in das eingefederte Federelement zum umgehenden Ausgleich der Seitenneigung bei dynamischen Fahrbewegungen fördert.
characterized by the features:
- - The known other devices and the low-pressure accumulator are eliminated, and the high-pressure accumulator is, want to be switched on and off via a locking device, connected as a branch to the discharge chamber of the compressor,
- - So that when the gas volume of the high-pressure accumulator is switched on by arbitrary actuation of the locking device, a static level control takes place, while when the gas volume of the high-pressure accumulator is switched off, the compressor directly promotes gas from the spring-loaded into the spring-loaded spring element for immediate compensation of the lateral inclination during dynamic driving movements.
gekennzeichnet durch die Merkmale:
- - die bekannten weiteren Einrichtungen und ein Speicher entfallen, und der verbleibende Speicher (Gasbehälter 510) wird, je nach Ladezustand als Niederdruckspeicher oder Hochdruckspeicher wirkend, über zwei willkürliche be tätigbare Sperreinrichtungen (Drehschieber 517; 518) in einer ersten (538) und einer zweiten (539) Verbindungsleitung an die Eintrittskammer (526) bzw. die Austritts kammer (527) des Verdichters (516) angeschlossen,
- - wobei eine statische Niveauregelung bei niederem Druck des Speichers (Gasbehälter 510) gegenüber den Federele menten (501; 501′) bei offener erster Sperreinrichtung (Drehschieber 517) und geschlossener zweiter Sperrein richtung (Drehschieber 518) und bei höherem Druck des Speichers (Gasbehälter 510) als dem der Federelemente (501; 501′) bei geschlossener erster Sperreinrichtung (Drehschieber 517) und offener zweiter Sperreinrichtung (Drehschieber 518) erfolgt,
- - während bei geschlossenen ersten und zweiten Sperrein richtungen (Drehschieber 517 und 518) der Verdichter (516) direkt Gas aus dem ausgefederten in das einge federte Federelement zum umgehenden Ausgleich der Seitenneigung bei dynamischen Fahrbewegungen fördert.
characterized by the features:
- - The known other devices and a memory are omitted, and the remaining memory (gas tank 510 ), depending on the state of charge acting as a low-pressure store or high-pressure store, via two arbitrary lock mechanisms (rotary valve 517; 518 ) in a first ( 538 ) and a second ( 539 ) connecting line connected to the inlet chamber ( 526 ) or the outlet chamber ( 527 ) of the compressor ( 516 ),
- - With a static level control at low pressure of the memory (gas tank 510 ) with respect to the Federele elements ( 501; 501 ' ) with the first locking device open (rotary valve 517 ) and closed second locking device (rotary valve 518 ) and at higher pressure of the memory (gas tank 510 ) than that of the spring elements ( 501; 501 ′ ) when the first blocking device (rotary slide 517 ) is closed and the second blocking device (rotary slide 518 ) is open,
- - While with closed first and second locking devices (rotary valve 517 and 518 ) the compressor ( 516 ) directly promotes gas from the spring-loaded into the spring element to compensate for the lateral inclination during dynamic driving movements.
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- 1986-02-08 DE DE19863604068 patent/DE3604068A1/en active Granted
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