DE737297C

DE737297C - Device for simultaneous stabilization and shock absorption in motor vehicles

Info

Publication number: DE737297C
Application number: DEST59117D
Authority: DE
Inventors: Simon Edelmann
Original assignee: Stabilus Industrie und Handels GmbH
Current assignee: Stabilus Industrie und Handels GmbH
Priority date: 1939-09-26
Filing date: 1939-09-26
Publication date: 1943-07-21

Description

Einrichtung zum gleichzeitigen Stabilisieren und Stoßdämpfen bei Kraftfahrzeugen Die zum Stabilisieren von Kraftfahrzeugen dienenden Einrichtungen, bestehen in der Regel aus an beiden Seiten des Fahrzeuges am Fahrgestell angebrachten Flüssigkeitsdämpfern, deren einer Teil, z. B. der Kolben, mit der Achse und deren anderer Teil, z. B. das Gehäuse, mit dem Fahrzeugrahmen gekuppelt ist und deren durch den Kolben voneinander getrennte Arbeitsräume durch gekreuzte Leitungen miteinander verbunden sind. Durch die kreuzweise Verbindung der beiden Arbeitsräume der Flüssigkeitsstoßdämpfer wird beim Fahren von Kurven der Schrägstellung .des Wagenkastens und dem infolge .der hiermit verbundenen Schwerpunktsverlagerung hervorgerufenen Schleudern .entgegengewirkt, da die Flüssigkeit, z. B. Öl, aus der unter hohem Druck stehenden Arbeitskammer des einen Dämpfers über die Verbindungsleitung in die Niederdruckkammer des auf der anderen Fahrzeugseite angeordneten Dämpfers strömt. Soll neben dem Stabilisieren ein Abdämpfen der Stöße und Erschütterungen des Fahrzeuges erreicht werden, so muß die Flüssigkeit von dem Hochdruckraum über eine Drosselvorrichtung zu dem Niederdruckraum des gleichen Dampfers geführt werden. Mit den bisher bekannten Vorrichtungen konnte dies nur unvollkommen ermöglicht werden, so daß vielfach neben der Stabilisierungsvorrichtung noch zusätzliche Stoßdämpfer .erforderlich waren.Device for simultaneous stabilization and shock absorption in motor vehicles The devices used to stabilize motor vehicles consist of the As a rule, liquid dampers attached to the chassis on both sides of the vehicle, one part of which, e.g. B. the piston with the axis and its other part, z. B. the housing, which is coupled to the vehicle frame, and which are separated from each other by the piston separate work rooms are connected by crossed lines. By the cross connection of the two working spaces of the liquid shock absorber when driving curves of the inclination .of the car body and the consequent .der the associated shift in center of gravity caused skidding. counteracted, since the liquid, e.g. B. Oil, from the working chamber under high pressure of a damper via the connecting line into the low-pressure chamber of the the other side of the vehicle arranged damper flows. Should in addition to stabilizing a dampening of the shocks and vibrations of the vehicle must be achieved the liquid from the high pressure chamber via a throttle device to the low pressure chamber of the same steamer. With the previously known devices could this can only be imperfectly made possible, so that in many cases in addition to the stabilizing device additional shock absorbers were required.

Es ist zwar bekannt, die zum Stoßdämpfen verwendeten Dämpfer über ihre schwingungsdämpfende Wirkung hinaus auch zum Stabilisieren des Fahrzeuges zu verwenden, indem die auf den beiden Fahrzeugseiten angebrachten Dämpfer über mit Drosseleinrichtungen versehene Leitungen miteinander verbunden werden. Hierbei ist die stoßdämpfende Wirkung wegen Fehlens einer besonderen Au:sgleichvorrichtung nur dann wirksam, wenn die Auf- oder Abwärtsbewegungen der Achse bzw. des Fahrzeugaufbaues auf beiden Fahrzeugseiten vollkommen gleichmäßig sind'. Bei der geringsten gegenläufigen Bewegung der Achs- oder Aufbauseiten des Fahrzeuges tritt sofort eine stabilisierende Wirkung ein und hebt die stoßdämpfende Wirkung auf.Although it is known about the dampers used for shock absorption their vibration-damping effect also helps to stabilize the vehicle by using the dampers on both sides of the vehicle Throttling devices provided lines are connected to each other. The shock-absorbing effect is due to the lack of a special balancing device only effective if the up or down movements of the axle or the vehicle body are perfectly even on both sides of the vehicle '. At the slightest opposite Movement of the axle or superstructure sides of the vehicle is immediately stabilizing Effect and cancels the shock-absorbing effect.

Man hat auch bereits bei Stabilisierungseinrichtungen in die Verbindungsleitungen der Dämpfer eine Ventileinrichtung eingebaut, die die Arbeitsräume der Dämpfer je nach: den bei Befahren von Rechts- oder Linkskurven auftretenden Verhältnissen umschalten soll. Hierdurch ist jedoch gleichzeitig mit dem Stabilisieren ein Abdämpfen der Stöße und Erschütterungen des Fahrzeuges nicht zu erreichen.One has already in the connection lines with stabilization devices the damper has a valve device built into the working spaces of the damper according to: switch to the conditions that occur when driving on right or left bends target. This, however, at the same time as the stabilization is a dampening of the Impacts and vibrations of the vehicle cannot be reached.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe in vollkommener Weise dadurch gelöst, daß die in die Verbindungsleitungen der Dampfer eingebaute Ventileinrichtung mit Ausgleichsklammern vereinigt wird, die unter der Einwirkung von Federn stehende Ventile enthalten und über die Ventileinrichtung mit den jeweils unter dem Stabilisationsdruck stehenden Arbeitsräumen der Dämpfungsvorrichtungen verbunden sind, deren unter niedrigem oder keinem Druck stehenden Arbeitsräume erst bei einem bestimmten durch die zu dämpfenden Stöße hervorgerufenen Druck der Arbeitsflüssigkeit mit den Ausgleichsklammern verbunden werden. Hierdurch wird erreicht, daß die Stoßdämpfung nicht nur bei Befahren gerader Strecken, sondern auch von Kurven aufrechterhalten bleibt und in letzterem Falle auch gleichzeitig eine stabilisierende Wirkung erhalten wird. Die unter der Einwirkung der Federn stehenden Ausgleichskammern verhindern hierbei das Auftreten unerwünscht hoher Drücke in der Arbeitsflüssigkeit.According to the invention this object is fully achieved thereby solved that the valve device built into the connecting lines of the steamer is united with compensation brackets, which are under the action of springs Valves included and via the valve device with each under the stabilization pressure standing working spaces of the damping devices are connected, their under low or unpressurized work rooms only with a certain one by the to pressure of the working fluid caused by damping shocks with the equalizing clamps get connected. This ensures that the shock absorption not only when driving straight stretches but also maintained by curves and in the latter Fall also at the same time a stabilizing effect is obtained. The one under the The action of the springs prevents the compensation chambers from occurring undesirably high pressures in the working fluid.

In der Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei mit 61 als Arbeitsflüssigkeit betriebenen Flüssigkeits:dä,mpfungsvorrichtungen dargestellt, und zwar zeigen Fig. r einen waagerechten Schnitt und Fig. z einen Querschnitt durch die Ausgleichsvorrichtung, Fig.3 einen Schnitt durch die Ventileinrichtung, die Fig. ,4 und 5 den Ventilkolben der Ventileinrichtung. Fig.6 einen Grundriß der esamten Einrichtung mit den Rohrleitungen,' Fig.7 die Stellung der Ventileinrichtung beim Stoßdämpfen, Fig. 8 beim Stabilisieren in einer Linkskurve und Fig.9 beim Stabilisieren m einer Rechtskurve.In the drawing is .an embodiment of the invention with 61 fluid operated as working fluid: damping devices shown, namely, FIG. r shows a horizontal section and FIG. z shows a cross-section through the compensating device, Figure 3 a section through the valve device, the FIGS. 4 and 5 show the valve piston of the valve device. Fig. 6 is a plan of the whole Device with the pipelines, 'Fig.7 the position of the valve device at Shock absorption, Fig. 8 when stabilizing in a left turn and Fig. 9 when stabilizing m a right turn.

Die Einrichtung besteht aus den an gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeuges angeordneten Flüssigkeitsdämpfern 3o und 31 an sich bekannter Bauart, die mit einem Drehkolben versehen sind und die unter hohem Druck stehende Arbeitsräume 3o i bzw. 312 und die unter niedrigem oder keinem Druck stehende Arbeitsräume 302 bzw. 311 aufweisen. Beide gegenüberliegenden Dämpfer 3o, 3 i sind durch eine Leitung 30o miteinander verbunden, die lediglich die Aufgabe hat, den ülspiegel in den Ölreservekammern der beiden Dämpfer auf gleicher Höhe zu halten. Die Arbeitsräume 30i, 3o2 des Dämpfers 3o sind über die Drosseleinrichtung 32 und die Leitungen toi, 2o2 mit dem Gehäuse i der Ventileinrichtung 3 verbunden, die über die Leitungen 203 und 204 und die Drosseleinrichtung 33 mit den Arbeitsräumen 311, 312 des auf der anderen Fahrzeugseite liegenden Dämpfers 31 verbunden ist. Die Rohrleitung a02 führt über die Drosselvorrichtung 32 zu dem unter niedrigem oder keinem Druck stehenden Arbeitsraum 302 und die Leitung toi über 32 zu dem Hochdruckraum 3o1 des Dämpfers 30, während die Rohrleitung 203 über die Dämpfungsvorrichtung 33 mit dem Niederdruckraum 3 i i und die Leitung 2o4 über 33 mit dem Hochdruckraum 312 in. Verbindung steht.The device consists of the arrayed on opposite sides of the vehicle fluid dampers 3o and 31 of known type, which are provided with a rotary piston and the high pressure working chambers 3o i and 312 and under low or no pressure working chambers 302 and 311 have. The two opposing dampers 3o, 3i are connected to one another by a line 30o which only has the task of keeping the oil level in the oil reserve chambers of the two dampers at the same level. The working spaces 30i, 3o2 of the damper 3o are connected to the housing i of the valve device 3 via the throttle device 32 and the lines toi, 2o2, which are connected to the working spaces 311, 312 of the on the other side of the vehicle via the lines 203 and 204 and the throttle device 33 lying damper 31 is connected. The pipe a02 via the throttle device 32 to the under low or no pressure working chamber 302 and the conduit toi 32 to the high pressure chamber 3o1 of the damper 30, while the conduit 203 via the damping device 33 to the low-pressure chamber 3 ii and the line 2O4 via 33 is in communication with the high pressure chamber 312.

Das Gehäuse i der Ventileinrichtung hat eine zylindrische Bohrung, in der ein als Drehschieber ausgebildeter Ventilkörper 3 geführt ist. Dieser hat an seinem einen Ende einen aus, dem Gehäuse herausgehenden Zapfen 2o, der in dem Gehäusedeckel i9 gelagert und durch die Dichtung 21 nach außen abgedichtet ist. An das Ende des Zapfens 2o greift ein das Gewicht 22 tragendes Pendel 23 an.The housing i of the valve device has a cylindrical bore, in which a valve body 3 designed as a rotary slide valve is guided. This one has at one end of an outgoing pin 2o from the housing, which is in the Housing cover i9 is stored and sealed by the seal 21 to the outside. A pendulum 23 carrying the weight 22 acts on the end of the pin 2o.

Jede Rohrleitung toi bis 204 ist durch die gabelförmig angeordneten Kanäle , S, 9 des Ventilgehäuses i mit dessen zylindrischen Innenraum verbunden. Der Drehschieber 3 ist mit entsprechenden Querkanälen 4 und 5 versehen, die bei lotrechter Lage des Gewichtspendels 22, also beim Befahren von geraden Strecken, die in den Fig.3 und 7 dargestellte Lage haben, so daß die Verbindung der zu den beiden, auf verschiedenen Seiten des Fahrzeuges angeordneten Dämpfern 30,31 führenden Rohrleitungen toi bis 204 unterbrochen ist. Dagegen ist durch die beiden an der Unterseite des Drehschiebers angeordneten Längsschlitze 18 eine Verbindung der ,auf der gleichen Seite liegenden Austrittskanäle 9 der Rohrleitungen 201 und 202 bzw. 2o3 und 20a hergestellt, so daß die Arbeitsflüssigkeit in der in den Fig.3 und 7 dargestellten Lage des Drehschiebers 3 von der Hochdruckkammer 30i bzw. 312 eirnes jeden Dämpfers 30, 31 über die Leitung toi bzw. 20,1 und die Längsschlitze iS des Drehschiebers 3 und die Leitungen 202 bzw. 203 zu der Niederdruckkammer 3o2 bzw. 311 des gleichen Dämpfers fließen kann. Dadurch wird beim Befahren gerader Strekken eine Stoßdämpfung herbeigeführt.Each pipeline toi to 204 is connected to its cylindrical interior through the fork-shaped channels, S, 9 of the valve housing i. The rotary valve 3 is provided with corresponding transverse channels 4 and 5 which, when the weight pendulum 22 is in a vertical position, ie when driving straight stretches, have the position shown in FIGS. 3 and 7, so that the connection between the two on different Side of the vehicle arranged dampers 30,31 leading pipes toi to 204 is interrupted. On the other hand, the two longitudinal slots 18 located on the underside of the rotary valve establish a connection between the outlet channels 9 of the pipelines 201 and 202 or 203 and 20a, which are located on the same side, so that the working fluid is in the form shown in FIGS Position of the rotary valve 3 from the high pressure chamber 30i or 312 eirnes each damper 30, 31 via the line toi or 20.1 and the longitudinal slots iS of the rotary valve 3 and the lines 202 and 203 to the low pressure chamber 3o2 and 311 of the same damper can flow. This results in shock absorption when driving on straight stretches.

Wird dagegen beim Befahren von Kurven oder beim Schleudern des Fahrzeuges das Gewichtspendel 22 zum: Ausschlagen gebracht, so wird der Drehschieber 3 so weit verdreht, bis die Schlitze 18 durch die Wandungen des Gehäuses i verschlossen werden. Da die Schlitze 18 in der Umfangsrichtung nur geringe Abmessungen haben, werden sie beim Ausschlagen des Pendels 22 schnell abgeschlossen. Durch die Querkanäle 4 und 5 des Drehschiebers 3 wird dann eine Verbin-' dung zwischen denn Hochdruckraum 301 des Diämpfers 3o bzw. 312 des Dämpfers 31 über die Leitungen 201 bzw. 204 und 203 bzw. 202 mit dem Niederdruckraum 3 i i des Dämpfers 31 bzw. 3o2 des Dämpfers 3o herbeigeführt. Dadurch tritt eine stabilisierende Wirkung ,auf das Fahrzeug ein, so daß ein Schrägstellen des Wienkastens verhindert wird.If, on the other hand, the pendulum weight 22 is brought to deflection when driving around bends or when the vehicle is skidding, the rotary slide valve 3 is rotated until the slots 18 are closed by the walls of the housing i. Since the slots 18 have only small dimensions in the circumferential direction, they are quickly closed when the pendulum 22 swings. Through the transverse channels 4 and 5 of the rotary valve 3, a connection between the high pressure chamber 301 of the damper 3o or 312 of the damper 31 via the lines 201 or 204 and 203 or 202 with the low pressure chamber 3 ii of the damper 31 or 3o2 of the damper 3o brought about. This has a stabilizing effect on the vehicle so that the Wien box is prevented from tilting.

Der zur Erzielung der stabilisierenden Wirkung nötige Druck der Arbeitsflüssigkeit, der sog. Stabilisationsdruck, wird hierbei. durch die durch das seitliche Neigen des Fahrzeugaufbaues hervorgerufene gegenläufige Bewegung der an den Fahrzeugachsen angreifenden Schwinghebel beim Befahren von Kurven oder plötzlichen Richtungsänderungen des Fahrzeuges, z. B. beim Ausweichen, erzeugt.The pressure of the working fluid required to achieve the stabilizing effect, the so-called stabilization pressure is here. by tilting sideways the opposite movement of the vehicle body caused by the movement on the vehicle axles attacking rocker arm when negotiating curves or sudden changes in direction of the vehicle, e.g. B. when evading generated.

Damit außer dem Stabilisieren auch ein Abdämpfen der Stöße erreicht wird, ist die Ventileinrichtung mit einer Ausgleichvorrichtung vereinigt. Diese besteht bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 aus zwei übereinander und quer zur Achse des Drehschi ebers 3 angeordneten Zylindern 14, während nach den; Fig. i und 6 nur ein derartiger Zylinder vorgesehen ist. Der Zylinder 14 ist nach Fig. i durch Kanäle 29 mit der Leitung 202 und 203 bzw. nach Fig. 6 mit 201 und 20.4 verbunden und enthält je zwei Kolben i i und 12, die von durch Ventile 37 verschlossenen Kanälen 13 durchsetzt sind. Die Kolben i i und 12 schließen in der Mittelebene des Ventilgehäuses i ,eine Ölkammer i o ein, die durch die im. Ventilgehäuse i angebrachten Schlitze 15 und 16 mit den im Drehschieber 3 ,angeordneten Schlitzen 17 und 24 in Verbindung steht. Durch diese Kanäle wird bei Verwendung von zwei Zylindern 14 das Öl in die obere oder untere Ölkammer io geleitet, je nachdem das Gewichtspendel 22 beim Kurvenfahren oder Schleudern nach links oder rechts ausschlägt. Zwischen den Kolben i i, 12 und den beiden Deckeln 26 der Zylinder 14 sind Druckfedern 25 angeordnet, innerhalb welcher in der Mittelachse des Zylinders 14 je ein Bolzen 27 vorgesehen ist, der mit dem Zylinderdeckel 26 verschraubt ist und :an seinem inneren Ende eine zur Aufnahme des Ventilstößels 37 dienende Ausdrebu ng 28 aufweist.The valve device is combined with a compensating device so that, in addition to stabilizing, damping of the impacts is achieved. In the embodiment according to FIG. 2, this consists of two cylinders 14 arranged one above the other and transversely to the axis of the rotary valve 3, while according to the; Fig. I and 6 only one such cylinder is provided. The cylinder 14 is connected to the line 202 and 203 according to FIG. I by channels 29 or to 201 and 20.4 according to FIG. 6 and contains two pistons ii and 12 each through which channels 13 closed by valves 37 pass. The piston ii and 12 close in the center plane of the valve housing i, an oil chamber io, which is through the im. Valve housing i attached slots 15 and 16 with the in the rotary valve 3, arranged slots 17 and 24 is in connection. When two cylinders 14 are used, the oil is passed through these channels into the upper or lower oil chamber, depending on whether the weight pendulum 22 deflects to the left or right when cornering or skidding. Between the piston ii, 12 and the two covers 26 of the cylinder 14 there are compression springs 25, within which a bolt 27 is provided in the central axis of the cylinder 14, which is screwed to the cylinder cover 26 and: at its inner end one for receiving of the valve tappet 37 serving Ausdrebu ng 28 has.

Diese Druckfedern 25 werden durch die Kolben i i und 12 zusammengedrückt, wenn das Öl in der Kammer i o unter einem bestimmten die Kraft der Federn 25 überwindenden Druck steht. Sobald dieser Öldruck auf den durch: die gegenläufige Bewegung der Schwinghebel der Fahrzeugachsen @erzeugten Stabilisationsdruck angewachsen ist, legt sich einer der Ventilstößel gegen . die Ausdrehung 28 des Bolzens 27, wodurch das zugehörige Ventil kurzzeitig geöffnet wird. Während: der Stabilisierungswirkung steht entweder der rechte oder linke Kanal 29 unter Druck, der ein Öffnen des zugehörigen Ventils 37 nicht zuläßt. Es wird daher jeweils nur .eines der beiden Ventile 37 geöffnet. Dadurch wird die Ölkammer i o über die Kanäle 13 der Kolben i i oder 12 und einen der Kanäle 29 mit der Leitung 2O2 oder 2o3 verbunden, die zu den unter niedrigem oder keinem Druck stehenden Arbeitsräumen 3o2 oder 31i der Dämpfer 3o oder 31 führen. Da ,andererseits die unter hohem Druck stehenden Arbeitsräume301, 312 über die Leitungen toi, 20 und die Schlitze 17, 24 des Drehschiebers 3 mit der Ölkammer io verbunden sind, so kann das Öl vors der Hochdruckkammer 3ai, 312 über die Drosseleinrichtungen 32, 33 zu der Niederdruckkammer-302, 3 i 1 des gleichen Dämpfers 3o, 31 fließen. Hierdurch wird gleichzeitig neben der Stabilisierung .auch eine Stoßdämpfung erreicht.These compression springs 25 are compressed by the pistons i i and 12, when the oil in the chamber i o under a certain the force of the springs 25 overcoming Pressure is on. As soon as this oil pressure on the by: the opposite movement of the Rocker arm of the vehicle axles @ generated stabilization pressure has increased, one of the valve tappets lies against it. the recess 28 of the bolt 27, whereby the associated valve is opened briefly. During: the stabilizing effect is either the right or left channel 29 under pressure, opening the associated Valve 37 does not allow. Therefore, only one of the two valves 37 opened. As a result, the oil chamber i o via the channels 13 of the piston i i or 12 and one of the channels 29 connected to the line 2O2 or 2o3, which lead to the below low or no pressure working spaces 3o2 or 31i of the dampers 3o or 31 lead. There, on the other hand, the work rooms, which are under high pressure301, 312 via the lines toi, 20 and the slots 17, 24 of the rotary valve 3 with the Oil chamber io are connected, so the oil can in front of the high pressure chamber 3ai, 312 over the throttling devices 32, 33 to the low-pressure chamber-302, 3 i 1 of the same Damper 3o, 31 flow. In addition to stabilization, this also a shock absorption achieved.

Die in den Arbeitsräumen 301, 302, 311, 312 der beiden Dämpfer 3o und 31 herrschenden Drücke wechseln je nach der Fahrtrichtung. Es können daher auch die Arbeitsräume 301 und 312 unter niedrigem oder keinem Druck und die Arbeitsräume 302 und 311 unter hohem Druck stehen.The pressures prevailing in the working spaces 301, 302, 311, 312 of the two dampers 3o and 31 change depending on the direction of travel. The working spaces 301 and 312 can therefore also be under low or no pressure and the working spaces 302 and 311 can be under high pressure.

Durch: die allmählich ansteigenden Drücke der Federn 25 bleibt die Stoßdämpferarbeit weich, so daß schlechte Straßen oder unebenes Gelände ohne Schwierigkeiten befahren werden können. Es entstehen: auch keine zu hohen unvorhergesehenen Flüssigkeitsdrücke, und eine zu starke Beanspruchung der Vorrichtung wird vermieden.By: the gradually increasing pressures of the springs 25 remains the Shock absorbers work softly, making bad roads or rough terrain without difficulty can be driven on. The result: also no unforeseen fluid pressures that are too high, and excessive stress on the device is avoided.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung können Dämpfer beliebiger Bauart Anwendung finden. An Stelle der mit einem Drehkolben versehenen Dämpfer 30, 31 sind auch Flüssigkeitsstoßdämpfer anderer bekannter Bauart verwendbar.In the device according to the invention, dampers can be any Type of construction find application. Instead of the damper 30 provided with a rotary piston, 31 liquid shock absorbers of other known types can also be used.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Device for simultaneous stabilization and shock absorption in motor vehicles with liquid damping devices arranged on both sides of the vehicle, the working spaces of which are connected to one another via lines provided with a valve device, characterized in that the valve device (3) is combined with compensation chambers (1o) which, under the action of springs (25) contain upright valves (37) and are connected via the valve device (3) to the working spaces (301, 311 or 302, 312) of the damping devices (30; 31) which are respectively under the stabilization pressure low or no pressure working spaces (3o2, 312 or 301, 311) only with a certain one. The pressure of the working fluid caused by the impacts to be dampened are connected to the compensation chambers (ro).

2. Device according to claim r, characterized in that on the valve housing (1) one or two coaxial cylinders each containing a compensation chamber (1o) (14) are attached, in each of which two chambers (1o) enclosing with the Pistons (r 1, 12) provided with valves (37) are guided.

3. Device according to claim 2, characterized in that in the central axis: of each cylinder (1q.) Two arranged with their outer ends on the cylinder covers (26) fastened bolts (27) are, the inner ends of which engage in a recess of the piston (11, 12) and with a recess (28) are provided in which the tappets of the piston valves (37) for the purpose openly intervene.