HU177630B

HU177630B - Hydropneumatic spring for vehicles

Info

Publication number: HU177630B
Authority: HU
Inventors: Philip A Taft
Original assignee: Girling Ltd
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1981-11-28
Also published as: FR2422521A1; DE2915133A1; JPS54138225A

Abstract

The hydro-pneumatic vehicle suspension unit comprises a gas pressure chamber (7) and working liquid chamber (9) which are separated by a first diaphragm (10). Oppositely acting one-way valves or restrictors (4) damp the liquid flow. The liquid chamber (9) is bounded by a second diaphragm (11) exposed to liquid at a variable pressure to compensate for pressure changes in gas chamber (7) caused by vehicle loading. The vehicle ride height can thus be held constant automatically by suitable control of applied pressure. The second diaphragm (11) may be located between a rolling diaphragm (13) and the first diaphragm (10), liquid being supplied at variable pressure between the diaphragms (13, 11).

Description

A találmány tárgya járművek hidropneumatikus rugószerkezete, egymástól hajlékony válaszfallal elkülönített nyomókamrával és munkakamrával, ahol a nyomókamra a kerék vagy tengely terhelését hordozni képes, gáz halmazállapotú rugót képező, nyomás alatt álló gázmennyiséget zár be, a munkakamra pedig nyomás alatt álló folyadékmennyiséget zár be, amelyhez csillapító szelepszerkezet kerül alkalmazásra, amelyen keresztül hajtva a folyadék arra kényszerül, hogy a gáz halmazállapotú rugónak a jármű kereke, vagy tengelye és alapkerete, vagy alváza közötti viszonylagos elmozdulása kilengéseit csillapítsa, amely járműkerék, vagy -tengely és -alapkeret, vagy -alváz között a rugószerkezetnek ezekkel kapcsolódó viszonylagosan elmozduló részei vannak elrendezve.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hydropneumatic spring system for vehicles, with a compression chamber and a working chamber having a flexible compartment, wherein the chamber encloses a pressurized gas volume constituting a gaseous spring and a pressurized fluid volume for the working chamber. a valve structure is applied through which the fluid is forced to dampen the relative displacement of the gas spring between the vehicle wheel or axle and the base frame or chassis of the vehicle wheel or shaft or base frame or chassis relative moving parts thereof are arranged.

Az ilyenfajta hidropneumatikus rugószerkezetben a jármű terhelésének növekedése összenyomja a nyomókamra gázát, ezáltal csökkentve a nyomókamra hatékony térfogatát és a viszonylagosan elmozduló részek kapcsolatai közötti effektív távolságot. Ez, következésképpen csökkenti a jármű haladási magasságát. A terhelés csökkenése pedig hasonló módon lehetővé teszi, hogy növekedjék a kapcsolatok közötti effektív távolság, ami növeli a jármű haladási magasságát.In this type of hydropneumatic spring structure, the increase in vehicle load compresses the compression chamber gas, thereby reducing the effective volume of the compression chamber and the effective distance between the connections of the relatively movable parts. This consequently reduces the travel height of the vehicle. In the same way, the reduction of the load allows the effective distance between the links to be increased, which increases the vehicle's travel height.

Kívánatos, és egyes országokban kötelező, a jármű haladási magasságának akkora értéken tartása, amelyen a jármű elülső, hátulsó, előnyösen az „ütésálló” fajtához tartozó, ütközőinek magassága állandó és ez állandó marad, függetlenül attól, hogy a jármű terhelés alatt van, vagy terheletlen. Ennek az a célja, hogy a kis sebességeken végbemenő ütközések ne fejtsenek ki hátrányos befolyást a járműrendszerek biztonságos működésére, és csökkentsék annak gyakoriságát, amikor a nagy sebességgel végbemenő összeütközésekkor a 5 járművek ütközői egymás fölé, ill. -alá kerülnek.It is desirable, and mandatory in some countries, to keep the vehicle's running height at a level such that the front, rear, preferably of the 'impact-resistant' type, has a constant height which remains constant whether the vehicle is under load or unladen . The purpose of this is to ensure that low speed collisions do not adversely affect the safe operation of vehicle systems and reduce the frequency of collisions between vehicles 5 at high speed collisions. -through them.

A találmányunk tárgya szerinti ilyenfajta hidropneumatikus rugószerkezetben a munkakamra által tartalmazott folyadékmennyiség az első válaszfal és második válaszfal között van bezárva, miközben a má0 sodik válaszfalnak a munkakamrával ellentétes oldalán folyadék van betáplálva, amely folyadéknak a nyomása úgy változtatható, hogy általa ki legyenek egyenlítve a nyomókamrában uralkodó nyomásnak a jármű terhelésében beálló változásai és így a jármű haladási ma5 gassága állandó értéken tartható.In such a hydropneumatic spring structure of the present invention, the amount of fluid contained in the working chamber is enclosed between the first and second bulkheads, while a fluid is supplied to the opposite side of the second bulkhead, the pressure of which can be varied so that changes in pressure under the load of the vehicle and thus the driving height of the vehicle can be kept constant.

A második válaszfal lényegében szivárgásmentes lévén, nem áll elő hajlam a nyomás alatt álló folyadék elszivárgására, például vissza a tartályba, akkor ugyan0 is, amidőn a folyadékutánpótlás nyomása állandó értéken van, például, ha a jármű motorját és ennek folytán az általa hajtott nagynyomású nyomószivattyút leállították. Ily módon a haladási magasság lényegileg azonos értéken tartható, tekintet nélkül a jármű ter5 helésére és függetlenül attól, hogy a folyadék utánpótlását végző szivattyú működését biztosító motort be-, vagy kikapcsolták.The second bulkhead, being substantially leak-proof, has no tendency to leak pressurized fluid, for example back into the container, even when the fluid supply pressure is constant, e.g., when the vehicle engine and consequently the high-pressure pump driven by it . In this way, the travel height can be maintained substantially the same regardless of the load on the vehicle and regardless of whether the engine providing the fluid supply pump is switched on or off.

A betáplált folyadéknak a második válaszfal említett ellenkező oldalára ható nyomását érzékelő készülék1 egység vezérli, például kiegyenlítő szelep, amely a jármű terhelésének a haladási magasságot ríiCgváTlóztatÓ változásaira reagál.A device for sensing the pressure of the feed fluid acting on said opposite side of the second bulkhead is controlled, for example, by a balancing valve which responds to changes in vehicle load to adjust the travel height.

A második válaszfal a nyomókamrát és a muhkakamrát körülvevő házban lehet elrendezve. A megoldás változataképpen a második válaszfal elrendezhető a nyomókamrát körülvevő háztól különálló burkolatban, és a válaszfalnak a nyomókamrával ellentétes oldalán levő két házat, illetve burkolatot és a folyadék utánpótlást külső csővezeték kapcsolja össze. Ebben a szerkezeti megoldásban a munkakamrát a külső csővezeték, és a két ház, illetve burkolat ama részei alkotják, amelyek a két válaszfal közé esnek. Ugyanis egynél több, nyomókamrát és kiegyenlítő szelepet tartalmazó burkolatot kapcsolhatunk a megfelelő számú külső csőcsatlakozással a második válaszfalat tartalmazó közös burkolathoz.The second partition may be arranged in a housing surrounding the compression chamber and the muff chamber. Alternatively, the second bulkhead may be housed in a housing separate from the housing surrounding the pressure chamber, and the two housings or casings on the opposite side of the bulkhead and the fluid supply shall be connected by an external pipeline. In this embodiment, the working chamber is formed by the outer piping and the parts of the two housings or casings which fall between the two partitions. Namely, more than one housing comprising a pressure chamber and an expansion valve may be connected to a common housing comprising a second partition wall by a sufficient number of external pipe connections.

Találmányunk tárgya különösen alkalmas az olyanfajta hidropneumatikus rugószerkezeti egységekben való felhasználásra, ahol a nyomókamra a jármű alvázához, vagy alapkeretéhez kapcsolt burkolatnak egyik végén van elrendezve, és a másik véget hajlékony, legördülő és a kerületi szegélyén a burkolathoz erősített válaszfal zárja le és ez területének lényegileg a közepén kapcsolódik a kerék, vagy tengely és az alváz, vagy alapkeret viszonylagos, elmozdulására reagáló dugatytyúval. Az üzemközben a dugattyúra ható legördülő válaszfal lengéseit csillapítja a munkakamrában levő folyadék hatása, amely folyadék a csillapító szelepszerkezeten keresztül lesz hajtva.The present invention is particularly suitable for use in hydropneumatic spring assemblies wherein the pressure chamber is disposed at one end of a casing connected to a vehicle chassis or base frame and the other end is enclosed by a flexible, drop-down and secured to the peripheral edge of the casing. centered by a relative displacement piston of the wheel or axle and the chassis or base frame. During operation, the oscillations of the drop-down bulkhead acting on the piston are dampened by the action of fluid in the working chamber, which fluid is driven through the damping valve assembly.

Találmányunk két példaképpeni megvalósítását rajzok segítségével részletesebben ismertetjük, amelyek között az 1. ábra hosszmetszete a jármű hidropneumatikus rugószerkezetének;DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Two exemplary embodiments of the present invention will be described in greater detail with reference to the drawings, in which Figure 1 is a longitudinal section through the hydropneumatic spring structure of the vehicle;

a 2. ábra a magasságot állító külön szerkezettel kombinált, az 1. ábrában foglalt hidropneumatikus rugószerkezetnek a hosszmetszete.Figure 2 is a longitudinal sectional view of the hydropneumatic spring assembly of Figure 1 combined with a separate height adjusting device.

Az 1. ábrán látható hidropneumatikus rugószerkezetben van az 1 ház, amely lényegileg gömbalakú 2 burkolatból áll, amely a félgömbalakú 3 burkolattal a 4 tok révén kapcsolódik, amely tok egymással ellentétes értelemben működő egyirányú szelepeket, vagy szűkítőket tartalmaz a 2 és 3 burkolatok közötti folyadékáramlás csillapítására. Az ívelt belső 6 felületű harmadik 5 burkolat a kerületi szegélyén kapcsolódik a 3 burkolat kerületi szegélyével.In the hydropneumatic spring structure shown in Fig. 1, the housing 1 consists of a substantially spherical casing 2 connected to the hemispherical casing 3 by means of a casing 4 which comprises oppositely acting unidirectional valves or reducers for the flow of fluid between the casings 2 and 3. . The third casing 5 with a curved inner surface 6 engages at its peripheral edge with the circumferential edge of the casing 3.

A zárt, hajlékony 7 lemez a 2 burkolaton belül foglal helyet, a 7 lemez pedig a 14 nyomókamrát határolja, ez viszont a 8 töltőnyakon át feltöltődik nyomás alatt álló gázzal.The sealed, flexible plate 7 is located within the housing 2 and the plate 7 delimits the pressure chamber 14, which in turn is filled with pressurized gas through the filler neck 8.

Az 1 házon belül a 9 munkakamrát a megvastagított falú 7 lemez, ami az első 10 válaszfalat alkotja, és a 4 tok ellenkező oldalán levő második 11 válaszfal határolja, amely a kerületi szegélyén a 3 és 5 burkolatok illesztési felületei között van befogva. A 9 munkakamra külső 12 csatlakozón keresztül nyomás alatt álló folyadékkal van feltöltve. A harmadik legördülő 13 válaszfal, amely a harmadik 5 burkolat nyitott végét zárja le, szintén a 3 és 5 burkolatok illesztési felületei között van befogva, és a 6 felületen kifelé irányulóan gördül le. Ez a legördülő 13 válaszfal felületének lényegileg a középpontján a csonkakúp-kÖrvonalú 16 dugattyú szabad végével kapcsolódik.Within the housing 1, the working chamber 9 is formed by a thick-walled plate 7 which forms the first partition 10 and is bounded by a second partition 11 on the opposite side of the housing 4, bounded on its peripheral edge between the joining surfaces of the covers 3 and 5. The working chamber 9 is filled with pressurized fluid through an external connector 12. The third roll-down partition 13, which closes the open end of the third casing 5, is also trapped between the joining surfaces of the casings 3 and 5 and rolls outwardly on the surface 6. This engages with the free end of the piston 16 having a truncated cone and substantially at the center of its surface.

A 11 és 13 válaszfal által határolt magasságszabályozó 17 kamra nyomás alatt álló folyadékkal van a 18 csőcsatlakozáson keresztül betáplálva, valamely nagynyomású folyadékforrásból, előnyösen a járműmotor által hajtott szivattyúból.The height regulator chamber 17 delimited by the partitions 11 and 13 is supplied with pressurized fluid through the pipe connection 18 from a high pressure fluid source, preferably a pump driven by a vehicle engine.

Jármfibtn az 1 ház az alvázhoz, vagy az alapkerethez van erősítve, a 16 dugattyú pedig az egyik kerékkel, vagy tengellyel kapcsolódik, és a terhelést érzékelő eszköz előnyösen 19 kiegyenlítő szelep vezérlésével folyadék kerül a 17 kamrába. Ez az eszköz, illetve szelep olyan elrendezésű, hogy előre megszabott határok között tartsa a jármű rugózott és rugózatlan részeit, ami által a haladási magasságot lényegileg az előre megszabott értéken tartja, függetlenül a jármű terhelésében beálló változásoktól. A terhelés növekedése összenyomja a 14 nyomókamrában levő gázt, és akkor, az annak megfelelő haladási magasság-csökkenés kiegyenlítésére, további folyadék kerül a magasságszabályozó 17 kamrába. Hasonlóképpen, ha csökkent a terhelés és kisebb lesz a 14 nyomókamrában levő nyomás, a kiegyenlítő szelep úgy működik, hogy a 17 kamrából kiengedjen folyadékot.On the vehicle, the housing 1 is attached to the chassis or base frame, and the piston 16 engages with one of the wheels or axles, and the load sensing means is preferably supplied to the chamber 17 by control of a balancing valve 19. This device or valve is arranged to maintain the sprung and non-sprung portions of the vehicle within predetermined limits, thereby keeping the travel height substantially at a predetermined value, regardless of changes in vehicle load. The increase in load compresses the gas in the pressure chamber 14 and then, to compensate for the corresponding reduction in travel height, additional fluid is introduced into the height control chamber 17. Similarly, when the load is reduced and the pressure in the pressure chamber 14 is reduced, the balancing valve operates to release fluid from the chamber 17.

Normális üzem esetében ez a szerkezeti egység hagyományos módon működik, miközben a 13 válaszfal a 6 felületen legördülő mozgást végez, ezzel reagálván az alváz, vagy alapkeret és kerék, vagy tengely közötti lengésekre, amelyeket csillapít a munkakamra folyadékának áramlási ellenállása a 4 tokban levő szelepekben, vagy szűkítőkben.In normal operation, this unit operates in a conventional manner, with the partition 13 moving downwardly on the surface 6 in response to oscillations between the chassis or the base frame and the wheel or shaft, which are dampened by the flow resistance of the chamber fluid in the valves 4, or in reducers.

A 2. ábra szerinti módosított szerkezetben a 11 válaszfal a különálló, gömbalakú 20 van elrendezve, amelyet feloszt a magasságot szabályozó 21 kamrára és a 22 kamrára. A 21 kamra a Í8 csőcsatlakozással kapcsolódik a folyadék betáplálással. A 22 kamra a külső 23 csőcsatlakozáson keresztül csatlakozik a hasonlóképpen a 10 és 13 válaszfalak által határolt 9 munkakamrához, amelynek így egy részét is képezi.In the modified structure of Fig. 2, the partition 11 is arranged as a separate spherical 20, which is divided into a height-adjusting chamber 21 and a chamber 22. The chamber 21 is connected by a pipe connection 8 to the fluid supply. The chamber 22 is connected via the external pipe connection 23 to the working chamber 9, which is likewise bounded by the partitions 10 and 13, of which it forms a part.

Ennek az az előnye, hogy egyetlen magasság szabályozó 21 kamrát használhatunk (a járműterhelés yáltozásainak kiegyenlítésére), a megfelelő számú külső csatlakozások alkalmazásával, a jármű tetszőleges számú rugószerkezeti egységeihez, így például egyetlen magasság szabályozó 21 kamrát alkalmazhatunk a rugószerkezeti egységek hosszúság változásainak kiegyenlítésére a jármű elülső két kerekén.This has the advantage that a single height adjustment chamber 21 can be used (to compensate for vehicle load shifts) with the appropriate number of external connections to any number of springs on the vehicle, e.g. a single height adjustment chamber 21 to compensate for changes in the length of the vehicle on two wheels.

A 2. ábrán szemléltetett elrendezés szerkezete és működésmódja egyébként azonos az 1. ábrás szemléltetéssel és így a megfelelő alkatelemekhez az azonosan megfelelő hivatkozási számokat alkalmaztuk.The arrangement and mode of operation of the arrangement illustrated in Fig. 2 are otherwise identical to that of Fig. 1, and thus the corresponding reference numerals are used for the respective components.

Claims

Patent claims

1. A hydropneumatic spring mechanism for a vehicle, with a compression chamber and a working chamber separated by a first flexible partition, wherein the pressure chamber encloses a pressurized gas volume constituting a gaseous spring capable of carrying a wheel or axle load, and a pressurized fluid volume for the working chamber. In addition, a damping valve structure is used to force the fluid to dampen the relative displacement of the gas spring between the wheel or axle of the vehicle or the chassis or chassis of the vehicle, the spring structure thus has relatively movable parts which engage. arranged in that the second partition wall (11) is provided and the amount of liquid in the working chamber (9) is closed between the first partition wall (10) and the second partition wall (11) while the partition wall (11) is provided with the working chamber (9). ), fluid is fed to the opposite side, the pressure of which can be varied to compensate for fluctuations in pressure in the pressure chamber (14) as a result of changes in vehicle load and to maintain the vehicle's travel height constant.

Embodiment of the hydropneumatic spring assembly according to claim 1, characterized in that the second partition (11) is located in the housing (1) in which the pressure chamber (14) and the working chamber (9) are arranged.

Embodiment of the hydropneumatic spring assembly according to claim 1, characterized in that the second partition (11) is arranged in a cover (20) separate from the cover (2) comprising the pressure chamber (14), the partitions (10, 11) from the pressure chamber (10). 14) the covers (20, 2) on the far side, and the fluid-fed space of the balancing valve (19) is connected via the external pipe connection (23).

An embodiment of a hydraulic device according to claim 3, characterized in that the working chamber (9) is formed by an external pipe connection (23) and portions of the two casings (20, 2) between the two partitions (10, 11). delimited.

An embodiment of a hydropneumatic spring assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber is arranged at one end of the housing (1), which can be connected to the frame or chassis of the vehicle, at the other end.

The end 15 is closed at its peripheral edge by a plunger (16) responsive to the displacement of the wheel or axle relative to the chassis or frame at the center of its surface relative to the chassis or frame.