NL8202274A

NL8202274A - SUPPORT FOR VEHICLES.

Info

Publication number: NL8202274A
Application number: NL8202274A
Authority: NL
Original assignee: Lucas Ind Plc
Priority date: 1981-06-10
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1983-01-03
Also published as: GB2101706A; DE3221850A1; YU125782A; GB2101706B; JPS58408A; FR2507725A1; BR8203372A

Description

«? -% Ν.Ο. 31.148 r«? -% Ν.Ο. 31,148 r

Ondersteuningsorgaan voor voertuigen.Supporting device for vehicles.

De uitvinding heeft betrekking op een ondersteuningsorgaan voor voertuigen van het type omvattende een veer voor het opnemen van de be-lasting op een wiel of as van het voertuig, in combinatie met een dem-per voor het dempen van trillingen van de veer als gevolg van de rela-5 tieve beweging tussen het wiel of de as en het gestel of het chassis van het voertuig waartussen relatief beweegbare delen van het onder-steudingsorgaan kunnen worden aangebracht.The invention relates to a support member for vehicles of the type comprising a spring for absorbing the load on a wheel or axle of the vehicle, in combination with a damper for damping vibrations of the spring as a result of the relative movement between the wheel or axle and the frame or chassis of the vehicle between which relatively movable parts of the supporting member can be arranged.

Bij bepaalde ondersteuningsorganen van dit type omvat de veer een gewonden drukveer en de demper omvat een zuiger die in een cilinder 10 werkt tegen een daarin opgesloten hoeveelheid hydraulisch medium. De zuiger wordt gedragen door een zuigerstang die via een glijdende af-dichting werkt in een ruimte voor β€η einde van de cilinder, en een volume lucht of ander gas wordt aan de cilinder toegevoegd voor het opnemen van het volume van de uitgeschoven zuigerstang.In certain support members of this type, the spring includes a wound compression spring and the damper includes a piston operating in a cylinder 10 against an amount of hydraulic fluid trapped therein. The piston is carried by a piston rod that operates through a sliding seal in a space for the end of the cylinder, and a volume of air or other gas is added to the cylinder to accommodate the volume of the extended piston rod.

15 Bij een dergelijk bekend ondersteuningsorgaan moet de afdichting zo worden geconstrueerd dat de mediumdruk in de demper wordt vastgehou-den.With such a known support member, the seal must be constructed to maintain the fluid pressure in the damper.

De uitvinding verschaft een ondersteuningsorgaan omvattende een combinatie van een veer en een demper, waarbij de veer een hoeveelheid 20 lucht of ander gas onder druk bevat in de drufckamer, en de demper een cilinder omvat, een zuiger die in de cilinder werkzaam is tegen hydraulisch medium in de cilinder, waarbij de zuiger is voorzien van tenmin-ste §§n klep of smoororgaan dat een beperkte stroming hydraulisch medium toelaat langs de zuiger in tenminste §§n richting, en een zuiger-25 stang die de zuiger draagt, waarbij de drukkamer een stijve wand omvat aan het boveneinde van het ondersteuningsorgaan voor verbinding daarvan met het gestel of chassis van het voertuig, waarbij de wand aan zijn boveneinde is gesloten en aan zijn ondereinde open is, en een flexibel membraan met ringvormige omtrek afdichtend aan zijn buiteneinde is ver-30 bonden met het ondereinde van de wand en aan zijn binnenrand met het nabij liggende open bovenste einde van de cilinder, welke cilinder aan zijn ondereinde is gesloten en kan worden verbonden met een wiel of as van het voertuig, terwijl de zuigerstang zich uitstrekt door het open boveneinde van de cilinder en stijf is verbonden met het boveneinde van 35 de wand, waarbij het volume lucht of ander gas in de drukkamer in di-rekte aanraking is met het medium van de demper.The invention provides a support member comprising a combination of a spring and a damper, the spring containing an amount of air or other pressurized gas in the drumming chamber, and the damper comprising a cylinder, a piston acting in the cylinder against hydraulic medium in the cylinder, the piston being provided with at least one valve or throttle allowing a limited flow of hydraulic medium past the piston in at least one direction, and a piston-rod carrying the piston, the pressure chamber a rigid wall comprising at the top end of the support member for connection thereof to the frame or chassis of the vehicle, the wall being closed at its top end and open at its bottom end, and a flexible membrane of annular circumference sealing at its outer end -30 bound with the bottom end of the wall and on its inner edge with the adjacent open top end of the cylinder, which cylinder is at its bottom the is closed and can be connected to a wheel or axle of the vehicle, the piston rod extending through the open top of the cylinder and rigidly connected to the top of the wall, the volume of air or other gas in the pressure chamber is in direct contact with the medium of the damper.

De uitvinding verschaft dus een goedkoop zelfstandig orgaan dat de noodzakelijkheid verwijdt van het verschaffen van een glij-afdichting 8202274 * % 2 voor de zuigerstang. Het membraan wordt aan belangrijk minder slijtage onderworpen dan een glij-afdichting wat resulteert in een langere le-vensduur. In hoofdzaak is het gehele volume lucht of gas aanwezig in de drukkamer en is in hoofdzaak het totale volume hydraulisch medium aan-5 wezig in de cilinder. Een verhoogd volume hydraulisch medium kan ech-ter worden verschaft opdat het kan wegstromen in de drukkamer en ten-minste een deel van het binnenoppervlak van het membraan kan bedekken. Dit heeft het voordeel van het smeren van het membraan en van het redu-ceren van zijn doorlaatbaarheid voor lucht of ander gas uit de drukka-10 mer.Thus, the invention provides an inexpensive self-contained member that removes the necessity of providing a sliding seal 8202274 *% 2 for the piston rod. The membrane is subjected to significantly less wear than a slip seal resulting in a longer life. Substantially, the entire volume of air or gas is contained in the pressure chamber, and substantially the total volume of hydraulic medium is contained in the cylinder. However, an increased volume of hydraulic medium can be provided so that it can drain into the pressure chamber and cover at least a portion of the inner surface of the membrane. This has the advantage of lubricating the membrane and reducing its permeability to air or other gas from the pressure chamber.

Het open boveneinde van de cilinder is bij voorkeur stijf waarbij met een naar boven taps toelopende ringvormige neus het boveneinde van de binnenrand van het membraan is verbonden. De neus kan zijn afgerond om te verzekeren dat het membraan erover kan rollen, in hoofdzaak zon-15 der kreuken en vouwen.The open top end of the cylinder is preferably rigid with an upwardly tapering annular nose connecting the top end of the inner edge of the membrane. The nose may be rounded to ensure that the membrane can roll over it, substantially without wrinkles and folds.

Aan de hand van een tekening, waarin uitvoeringsvoorbeelden zijn weergegeven, wordt de uitvinding hierna nader beschreven.The invention will be described in more detail below with reference to a drawing, in which exemplary embodiments are shown.

Fig. 1 toont een langsdoorsnede van een bepaalde uitvoering van het ondersteuningsorgaan voor het voertuig.Fig. 1 shows a longitudinal section of a particular embodiment of the support member for the vehicle.

20 Fig. 2 toont een andere uitvoering van de boveneinde van het on dersteuningsorgaan voof toepassing bij een stuurbaar wiel.FIG. 2 shows another embodiment of the top end of the support member for use with a steerable wheel.

Fig. 3 toont een andere uitvoering van het ondersteuningsorgaan.Fig. 3 shows another embodiment of the support member.

Het ondersteuningsorgaan volgens fig, 1 omvat een lucht of gasveer 1 die is geplaatst aan het boveneinde van het ondersteuningsorgaan in 25 combinatie met een hydraulische demper 2 van het mono-buistype.The support member according to fig. 1 comprises an air or gas spring 1 placed at the top end of the support member in combination with a hydraulic damper 2 of the mono-tube type.

De veer 1 omvat een wand 3 met omgekeerde in het algemeen komvor-mige omtrek waarvan het gesloten boveneinde stijf kan worden verbonden met het gestel of het chassis van een voertuig en het open ondereinde wordt gesloten door een elastomeer rolmembraan 4 met ringvormige om-30 trek. Een hoeveelheid lucht of ander gas is aanwezig in een drukkamer gevormd door de wand 3 en het membraan 4, bij een druk in het algemeen niet hoger dan 20 bar, hoewel de vereiste ondersteuningskarakteristiek van het voertuig dit drukniveau kan bepalen.The spring 1 comprises a wall 3 with a generally inverted circumferential wall whose closed top end can be rigidly connected to the frame or chassis of a vehicle and the open bottom end is closed by an elastomeric rolling membrane 4 with an annular circumference. . An amount of air or other gas is present in a pressure chamber formed by the wall 3 and the membrane 4, at a pressure generally no higher than 20 bar, although the required support characteristic of the vehicle can determine this pressure level.

De demper 2 omvat een cilinder 5 in de vorm van een enkele buis 35 die aan zijn ondereinde is gesloten voor het verbinden ervan met een wiel of as van het voertuig en aan zijn boveneinde een radiale neus 6 draagt met een naar boven taps toelopende omtrek. Een zuiger 7, die in de boring van de cilinder 5 werkt tegen hydraulisch medium wordt gedra-gen door het ondereinde van een zuigerstang 8 waarvan het boveneinde 40 stijf en afdichtend is verbonden met het gesloten boveneinde van de 8202274 3 wand 3* Sen deel van de stang 8 heeft een gereduceerde diameter en strekt zich uit vanaf de wand door een klemsamenstel 9. Met elkaar sa-menwerkende vlakken van het klemsamenstel 9 zijn in samenwerking ge-klemd met tegenover elkaar liggende vlakken van een deel 10 van het ge-5 stel of chassis door middel van een moer 11 die is geschroefd op het vrije einde van de stang 8 en een schouder klemt op de stang 8 bij de overgang in diameter in samenwerking met de wand 1. lie stang 8 werkt ook via een geleiding 12 in op het boveneinde van de cilinder 5, die is bekleed met een leger met lage wrijving 12a. De kanalen 13 strekken 10 zich door de geleiding uit zodat de lucht of het gas in de drukkamer in direkte verbinding staat met het hydraulische medium in de cilinder 5.The damper 2 comprises a cylinder 5 in the form of a single tube 35 which is closed at its lower end for connecting it to a wheel or axle of the vehicle and carries at its upper end a radial nose 6 with an upwardly tapering circumference. A piston 7, which acts against hydraulic medium in the bore of the cylinder 5, is supported by the bottom end of a piston rod 8, the top end 40 of which is rigidly and sealingly connected to the closed top end of the 8202274 3 wall 3 * Sen part of the rod 8 has a reduced diameter and extends from the wall through a clamping assembly 9. Interacting surfaces of the clamping assembly 9 are clamped in conjunction with opposing surfaces of a portion 10 of the assembly or chassis by means of a nut 11 which is screwed on the free end of the rod 8 and a shoulder clamps on the rod 8 at the transition in diameter in conjunction with the wall 1. The rod 8 also acts via a guide 12 on the top end of the cylinder 5, which is coated with a low friction bearing 12a. The channels 13 extend through the guide so that the air or gas in the pressure chamber is in direct communication with the hydraulic medium in the cylinder 5.

Een rand of verdikking 14 op de buitenomtreksrand van het membraan 14 is afdichtend opgenomen in een groef 15 in het inwendige vlak van de wand 3, en een rand of verdikking 16 op de binnenomtreksrand van het 15 membraan 4 is afdichtend opgenomen in een groef 17 aan het boveneinde van de neus, die een kleinere diameter bezit.An edge or bead 14 on the outer peripheral edge of the membrane 14 is sealingly received in a groove 15 in the inner face of the wall 3, and an edge or bead 16 on the inner peripheral edge of the membrane 4 is sealed in a groove 17 on the the top of the nose, which has a smaller diameter.

Tijdens de werking neemt de gasveer 1 de belasting op het wiel of de as van het voertuig op en de demper 2 dempt trillingen van de veer 1 als gevolg van relatieve beweging tussen het wiel of de as en het chas-20 sis of het gestel van het voertuig. Het dempen wordt verkregen door de zuiger 7 die samenwerkt met het hydraulische medium in de cilinder 5 waarbij het medium in beide richtingen stroomt door tegen elkaar inwer-kende kleppen of smoororganen in de zuiger 7.During operation, the gas spring 1 absorbs the load on the wheel or axle of the vehicle and the damper 2 dampens vibrations of the spring 1 due to relative movement between the wheel or axle and the chassis or frame of the vehicle. Damping is accomplished by the piston 7 which interacts with the hydraulic medium in the cylinder 5 with the medium flowing in both directions through counteracting valves or throttles in the piston 7.

De lucht of het andere gas kan geheel aanwezig zijn binnen de 25 drukkamer waarbij het hydraulische medium de cilinder vult tot de bo-venzijde van de neus 6, maar een groter volume hydraulisch medium kan worden verschaft om het inwendige oppervlak van het membraan 4, voor de smering ervan, te bevochtigen. De hoeveelheid medium die terecht komt in de drukkamer kan worden gebruikt om het volume van de gaskamer te 30 varieren en daarmede de ondersteuningskarakteristieken van het onder-steuningsorgaan in overeenstemming met de verplaatsing van de zuiger-stang.The air or other gas may be entirely contained within the pressure chamber with the hydraulic medium filling the cylinder to the top of the nose 6, but a larger volume of hydraulic medium may be provided around the interior surface of the membrane 4 for lubricate its lubrication. The amount of medium entering the pressure chamber can be used to vary the volume of the gas chamber and hence the support characteristics of the support member in accordance with the displacement of the piston rod.

De vorm van de neus 6 is zodanig dat het membraan 4 erover kan rollen, in hoofdzaak zonder kreuken en vouwen.The shape of the nose 6 is such that the membrane 4 can roll over it, substantially without creases and folds.

35 Het ondersteuningsorgaan is afhankelijk van een tweeledig effect van het ondersteuningsgedrag namelijk de hoeveelheidskarakteristiek van de lucht of gashoeveelheid en de mate van taps toelopen van de neus 6 in de lucht of gasveer.The support member is dependent on a twofold effect of the support behavior, namely the quantity characteristic of the air or gas quantity and the degree of taper of the nose 6 in the air or gas spring.

Een radiale schouder 18 is verbonden met de zuigerstang 8 voor sa-40 menwerking met de geleiding 12 om als terugslagstop te werken en om het 8202274 * 4 uitschuiven van het ondersteuningsorgaan te beperken.A radial shoulder 18 is connected to the piston rod 8 for co-operation with the guide 12 to act as a kickback stop and to limit the support member from sliding out.

Het hierboven beschreven ondersteuningsorgaan kan alleen worden gebruikt met een niet bestuurbaar wiel van een voertuig zoals een licht motorvoertuig of een motorfiets, omdat de wand 3 stijf is verbonden met 5 het gestel of het chassis 10 en de rotatie van de cilinder 5 ten op-zichte van de wand 3 een ongewenst twisten zou mededelen aan het mem-braan 4, wat resulteert in de mogelijkheid van het vroeg falen van het membraan.The support member described above can only be used with a non-steerable wheel of a vehicle such as a light motor vehicle or a motorcycle, because the wall 3 is rigidly connected to the frame or chassis 10 and the rotation of the cylinder 5 with respect to of the wall 3 would notify an unwanted twisting to the membrane 4, resulting in the possibility of the membrane failing early.

Als het ondersteuningsorgaan moet worden gebruikt bij een bestuur-10 baar wiel kan het klemsamenstel 9 worden vervangen door een drukleger als weergegeven in fig. 2. Een onderste drukorgaan 21 is stijf verbonden met de. wand 3 en de wand 3, de zuigerstang en het orgaan 21 kunnen roteren ten opzichte van een bovenste drukorgaan 22, dat vast is verbonden met het gestel of het chassis deel 10 zodat het ondersteunings-15 orgaan als geheel kan roteren om zijn hartlijn die de stuurhartlijn voor het wiel vormt. Een wrijvingsloos samenstel, zoals kogels, rollen of bekledingen 23 uit anti-wrijvingsmateriaal is geplaatst tussen de samenwerkende vlakken van de drukorganen 21 en 22. De drukorganen om-vatten betreffende afstandsbuizen 24 en 25 om de samendrukking van de 20 drukorganen veroorzaakt door het aandraaien van de moer 11 te beperken.If the support member is to be used with a steerable wheel, the clamping assembly 9 can be replaced by a thrust bearing as shown in Fig. 2. A lower thrust member 21 is rigidly connected to the. wall 3 and wall 3, the piston rod and the member 21 can rotate relative to an upper pressure member 22, which is fixedly connected to the frame or chassis part 10 so that the support member as a whole can rotate about its axis which steering axis for the wheel. A frictionless assembly, such as anti-friction balls, rollers, or liners 23, is interposed between the mating surfaces of the pressure members 21 and 22. The pressure members include respective spacer tubes 24 and 25 for compression of the pressure members caused by tightening. limit the nut 11.

Het ondersteuningsorgaan kan worden gewijzigd voor "self-levelling". Dit kan worden bereikt door de zuigerstang 8 hoi uit te voeren zodat de hoeveelheid hydraulisch medium in de cilinder 5 duidelijk kan 25 worden ingesteld door middel van een "self-levelling" regelklep, waar-door het gasvolume binnen de wand 3 wordt gevarieerd.The support member can be changed for "self-leveling". This can be achieved by designing the piston rod 8 hi so that the amount of hydraulic medium in the cylinder 5 can be clearly adjusted by means of a "self-leveling" control valve, whereby the gas volume within the wall 3 is varied.

In fig. 3 is de demper van het monobuistype vervangen door een tweelingbuis uitvoering. Delen die in het algemeen overeenkomen met die volgens fig. 1 zijn aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers. In dit 30 geval werkt de zuiger 7 in een binnencilinder 26. Het ondereinde van de binnencilinder heeft een afvoerpoort (niet weergegeven), die instelbaar kan zijn en waardoor hydraulisch medium kan stromen vanaf het inwendi-ge van de cilinder 26 naar de ringvormige ruimte 27 tussen de binnenste en buitenste cilinders 26 en 5 en terug. Een dergelijke beweging van 35 het medium gedurende het werken van de zuiger 7 samen met de beweging van het medium langs de zuiger 7 via zijn klep of smoororgaan, veroorzaakt de noodzakelijke dempwerking. Het kanaal 13 verschaft een verbin-ding tussen de ringvormige ruimte 27 en de drukkamer zodat de lucht of het gas weer in direkte verbinding staat met het dempmedium.In Fig. 3, the monotube type damper has been replaced by a twin tube type. Parts generally corresponding to those of Figure 1 are indicated by the same reference numerals. In this case, the piston 7 operates in an inner cylinder 26. The lower end of the inner cylinder has a discharge port (not shown), which can be adjustable and allow hydraulic medium to flow from the interior of the cylinder 26 to the annular space 27 between the inner and outer cylinders 26 and 5 and back. Such movement of the medium during operation of the piston 7 together with the movement of the medium along the piston 7 via its valve or throttle causes the necessary damping effect. The channel 13 provides a connection between the annular space 27 and the pressure chamber so that the air or gas is again in direct communication with the damping medium.

82022748202274

Claims

Supporting member according to claim 1, characterized in that the open top end of the cylinder (5) is rigid and has an upwardly tapered annular nose (6), the top end of which is connected to the inner edge of the membrane ( 4). 8202274