DE1165426B - Compensating suspension for vehicles, especially motor vehicles - Google Patents

Description

Ausgleichsfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Ausgleichsfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem in das die Achsen verbindende Ausgleichsgestänge eingeschalteten hydraulischen übertragungsglied, das aus einem gegenüber dem Fahrzeugrahmen beweglichen Zylinder-Kolben-Aggregat besteht.Compensating suspension for vehicles, in particular motor vehicles The invention relates to a compensating suspension for vehicles, in particular motor vehicles, with a hydraulic connected to the compensating linkage connecting the axles Transmission element consisting of a cylinder-piston unit which is movable with respect to the vehicle frame consists.

Es sind Ausgleichsfedersysteme bekannt, bei denen eine in der Fahrzeuglängsrichtung wirkende mechanische oder hydraulische Koppelung von Rad- bzw. Achsaufhängungen der Art besteht, daß durch Differentialwirkung eine Beeinflussung von mehreren Rädern und dadurch Verbesserung des Fahrkomforts möglich ist. Der Nachteil dieser Systeme besteht darin, daß einer Schwerpunktswanderung beiZuladungsänderungen nur im begrenzten Maße Rechnung getragen werden kann.There are compensating spring systems known in which one in the vehicle longitudinal direction effective mechanical or hydraulic coupling of wheel or axle suspensions of the type that there is an influence of several wheels by differential action and thereby improvement of driving comfort is possible. The disadvantage of these systems consists in the fact that a hike in the center of gravity is only limited in the case of changes in load Dimensions can be taken into account.

Ferner sind Ausgleichsfederungssysteme bekannt, bei denen einem Rad oder einer Achse des Fahrzeuges eine oder mehrere Zusatzfedern zugeordnet sind, die selbsttätig durch einen Niveaufühler bei Erhöhung bzw. Verringerung der statischen Belastung des Rades oder der Achse zugeschaltet bzw. abgeschaltet werden. Nachteilig ist bei diesen Systemen, daß nur bei dem mit der Zusatzfeder versehenen Rad oder Achse eine gesteuerte Anpassung der Federung an die Laständerung stattfindet und die übrigen Räder oder Achsen nicht unmittelbar beeinflußt werden.Furthermore, compensating suspension systems are known in which a wheel or one or more additional springs are assigned to an axle of the vehicle, which is automatically activated by a level sensor when the static level is increased or decreased Load on the wheel or the axle can be switched on or off. Disadvantageous is in these systems that only with the wheel provided with the additional spring or Axis a controlled adjustment of the suspension to the load change takes place and the other wheels or axles are not directly affected.

Es sind nun Konstruktionen bekanntgeworden, bei denen nicht nur eine Achse eine Zusatzfeder erhält, sondern eine weitere selbsttätige, durch einen der nicht mit der Zusatzfeder versehenen Achse zugeordneten Niveaufühler gesteuerte Regeleinrichtung in dem Ausgleichssystem, d. h. Ausgleichsgestänge, angeordnet ist, die bei Änderung der statischen Belastung nicht nur die mit der Zusatzfederung nicht in Verbindung stehende Achse, sondern das gesamte Federungssystem, auch die mit der Zusatzfeder versehene Achse, entsprechend den neuen Belastungsverhältnissen einstellt, so daß der Fahrzeugrahmen bei allen Belastungsänderungen stets waagerecht bleibt und die statische Höhe des Fahrzeuges über der Fahrbahn belastungsunabhängig ist.Constructions have now become known in which not only one Axis receives an additional spring, but another automatic one, through one of the level sensor assigned to the axle not provided with the additional spring Control device in the compensation system, d. H. Compensating rod, is arranged, the one with the change of the static load not only the one with the additional suspension not related axle, but the entire suspension system, including the one with the additional spring provided axle, according to the new load conditions adjusts so that the vehicle frame is always horizontal with all load changes remains and the static height of the vehicle above the road is independent of the load is.

Außerdem sind Ausgleichsfedersysteme zwischen den beiden Achsen bekannt, bei denen zur Anpassung der Federung einer Achse an die veränderte Achslast eine Veränderung der Anlenkpunkte der Stützglieder (Federelemente) durch zusätzliche Verstellzylinder oder mechanische Verstellglieder erfolgt, die durch einen Niveaufühler gesteuert sind. Ein weiterer Niveaufühler regelt das hydraulischeAusgleichssystem. Statische Lage und Höhe des Fahrzeuges gegenüber der Fahrbahn sind hierdurch unabhängig von Belastung und Schwerpunktverschiebung. Diese Konstruktionen haben jedoch den Nachteil, daß sie kostspielig, kompliziert und besonders bei Kleinfahrzeugen kaum anzuwenden sind.In addition, balancing spring systems are known between the two axles, in those for adapting the suspension of an axle to the changed axle load one Change of the articulation points of the support members (spring elements) by additional Adjusting cylinders or mechanical adjusting elements are carried out by a level sensor are controlled. Another level sensor regulates the hydraulic compensation system. This means that the static position and height of the vehicle in relation to the roadway are independent of load and shift in the center of gravity. However, these constructions have the Disadvantage that they are expensive, complicated and, especially in the case of small vehicles, hardly any are to be applied.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine besonders einfache, übersichtliche und mit einem Geringstaufwand an Material und Kosten zu erstellende Konstruktion zu schaffen, die auf die mit den bekannten Vorrichtungen in allen Lagen erreichbare exakte Horizontaleinstellung bei allen Lastzuständen verzichtet und mit einer angenäherten Horizontallageeinhaltung bei etwa konstanter mittlerer Höhenlage dem Bedürfnis nach einer derartigen preiswerten Einrichtung entgegenkommt.The invention has set itself the task of providing a particularly simple, clear and with a minimum of material and costs to be created To create construction based on the known devices in all positions achievable exact horizontal adjustment is waived in all load conditions and with an approximate compliance with the horizontal position at an approximately constant mean altitude meets the need for such an inexpensive facility.

Die Erfindung ist bei einer Ausgleichsfederung der eingangs erwähnten Art gekennzeichnet durch in dem gestuften Zylinder gleitende, über das Ausgleichsgestänge mit den Federn der Fahrzeugachsen verbundene Kolben unterschiedlicher Querschnittsfläche, die mit ihrenQuerschnittsflächen einerseits untereinander und andererseits auf den Zylinder umfassende, einander entgegenwirkende sowie zwischen dem Zylinder und dem gefederten Fahrzeugkörper vorgespannte Stabilisierungsfedern entsprechend den statischen Achslasten derart abgestimmt sind, daß bei Belastungsänderungen der Zylinder durch zwischen den Kolben zugeführtes Druckmittel aus einer an sich bekannten, von einerFahrzeugachse gesteuerten Niveauregulierung relativ zu den Kolben und axial zum Fahrzeugkörper unter Vorspannungsänderung der Stabilisierungsfedern verschoben wird. Zweckmäßig stützen sich die den Zylinder umfassenden Stabilisierungsfedern einerseits an einer Stufe bzw. einen Bund des Zylinders ab und sind andererseits am Fahrzeugrahmen befestigt.In the case of a compensating suspension, the invention is that mentioned at the beginning Kind characterized by sliding in the stepped cylinder, over the balancing rod Pistons of different cross-sectional areas connected to the springs of the vehicle axles, which with their cross-sectional areas on the one hand with each other and on the other hand on the Cylinder comprehensive, counteracting and between the cylinder and the sprung vehicle body pre-tensioned stabilization springs according to the static Axle loads are coordinated in such a way that the cylinder through Pressure medium supplied between the pistons from a known per se, from a vehicle axle controlled level regulation relative to the pistons and axially to the vehicle body is displaced with a change in the preload of the stabilizing springs. Appropriate the stabilizing springs encompassing the cylinder are supported on the one hand on a Step or a collar of the cylinder and are on the other hand attached to the vehicle frame.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß für das gesamte System nur ein Verstellzylinder benötigt wird, der nicht. an den Achsen, sondern am Rahmen angeordnet werden kann, so daß sich auch bei Kleinwagen, bei denen aus räumlichen Gründen Zusatzfedern schwer an den Achsen unterzubringen sind, eine gegen Zuladungsänderungen weitgehend kompensierte Ausgleichsfederung verwirklichen läßt. Wenn hierbei auch in Kauf genommen werden muß, daß bei extremen Schwerpunktverschiebungen, z. B. sehr einseitiger Zuladung nur im Fahrzeugheck oder -bug, die Horizontal- und Höhenlage des Fahrzeuges nicht exakt beibehalten wird, so ist andererseits zu bedenken, daß sich in den meisten Fällen die Schwerpunktsverlagerung in engeren Grenzen bewegt, für die die sehr einfach erreichte Kompensierung ausreicht. Durch die am Zylinder sich abstützenden und mit dem Rahmen fest verbundenen, vorgespannten Stabilisierungsfedern wird ferner das Fahrzeug gegenüber den um die waagerechte Querachse auftretenden Nickschwingungen ausreichend stabilisiert. Außerdem ist nur ein Niveaufühler erforderlich, der je nach Belastungsänderung ein unzusammendrückbares Druckmittel entweder in den Verstellzylinder einströmen oder daraus entweichen läßt. Dieser Niveaufühler, der nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird im allgemeinen an der Hinterachse angebracht werden, kann aber auch von der Vorderachse betätigt werden. Er kann in vielfach üblicher Weise mit einer an sich bekannten Verzögerungseinrichtung ausgestattet sein, so daß nur dann Drucköl in den Verstellzylinder gedrückt bzw. der Druck im Zylinder abgebaut wird, wenn eine Be- bzw. Entladung des Fahrzeuges stattfindet. Hierdurch wird vermieden, daß die Verstelleinrichtung bereits bei einmaligen großen positiven oder negativen Radausschlägen in Tätigkeit tritt.The advantage of the invention is that for the entire system only one adjusting cylinder is needed, which is not. on the axles, but on the frame arranged can be, so that even with small cars, where for spatial reasons additional springs are difficult to accommodate on the axles, one against changes in payload to a large extent can realize compensated balancing suspension. Even if this is accepted must be that with extreme shifts in the center of gravity, z. B. very one-sided loading only in the rear or front of the vehicle, not the horizontal and height position of the vehicle is exactly maintained, on the other hand it should be borne in mind that in most Cases the shift of the center of gravity moves within narrow limits, for which the very easy Compensation achieved is sufficient. Through the supporting on the cylinder and with Pre-tensioned stabilizing springs firmly attached to the frame are also used Vehicle compared to the pitching vibrations occurring around the horizontal transverse axis sufficiently stabilized. In addition, only one level sensor is required, each after a change in load an incompressible pressure medium either in the adjusting cylinder can flow in or escape from it. This level sensor that is not subject of the invention will generally be attached to the rear axle but can also be operated from the front axle. He can do so in many ways be equipped with a known delay device, so that only then pressurized oil is pressed into the adjusting cylinder or the pressure in the cylinder is reduced when the vehicle is loaded or unloaded. This avoids that the adjusting device is already in the case of one-time large positive or negative Wheel deflections come into action.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an exemplary embodiment described below of the invention shown schematically.

F i g. 1 zeigt die Anwendung bei einem drehstabgefederten Fahrzeug mit Längslenkern für die Radführung und F i g. 2 den Zylinder mit Stabilisierungsfedern im vergrößerten Maßstab.F i g. 1 shows the application in a torsion bar sprung vehicle with trailing arms for the wheel guidance and F i g. 2 the cylinder with stabilizing springs on an enlarged scale.

Der vordere Torsionsstab 10 sowie der geteilte hintere Federstab 11 sind nicht fest am Fahrzeugrahmen 2 eingespannt, sondern stützen sich an den als einseitige Hebel 12,13 ausgebildeten Lagern ab. Das freie Ende der Federstäbe 10,11 ist wie üblich durch Längslenker 5 bzw. Streben 6 mit dem abgefederten Fahrzeugrad (nicht gezeichnet) verbunden. An dem Hebel 12 ist eine Ausgleichstange 7 und am Hebel 13 eine Ausgleichstange 8 angelenkt. An ihrem anderen Ende tragen die Ausgleichstangen 7 und 8 jeweils einen Kolben 3 bzw. 4 unterschiedlicher Querschnittsfläche. Die Kolben 3 und 4 gleiten in einem gestuften Zylinder 1, wobei der Zylinderraum 14 kleinen Durchmessers der Vorderachse, der Zylinderraum 15 großen Durchmessers der Hinterachse zugeordnet ist. Beide Zylinderräume gehen ineinander über. DieAbstufung ist auf das Verhältnis von Vorderachs- zur Hinterachslast bei leerem Fahrzeug abgestimmt. Durch Leitungen 16 und 17 steht der Zylinder 1 mit einem nicht gezeichneten, mit einer Achse verbundenen Niveaufühler üblicher Bauart in Verbindung. Durch die Leitung 16 fließt Drucköl dem Raum 14, 15 im Zylinder 1 zu, das durch die Leitung 17 abfließen kann. Der Zylinder 1 ist nicht am Fahrzeugrahmen 2 befestigt, sondern frei beweglich und wird durch die ihn umgebenden, einander entgegenwirkenden Stabilisierungsfedern 18 und 19 in seiner Lage gehalten. Die Stabilisierungsfedern 18 und 19 sind entsprechend derAehlastverteilung bei leerem Fahrzeug ausgelegt und vorgespannt. Sie stützen sich einerseits an der Stufe 9 bzw. dem Bund 20 des Zylinders 1 ab und sind andererseits am Fahrzeugrahmen 2 befestigt.The front torsion bar 10 and the split rear spring bar 11 are not firmly clamped on the vehicle frame 2, but are based on the as unilateral levers 12,13 formed bearings. The free end of the spring bars 10,11 is as usual by trailing arms 5 or struts 6 with the sprung vehicle wheel (not shown) connected. On the lever 12 is a balance rod 7 and on Lever 13 articulated a balance rod 8. At the other end are the balance bars 7 and 8 each have a piston 3 and 4 of different cross-sectional areas. the Pistons 3 and 4 slide in a stepped cylinder 1, the cylinder space 14 small diameter of the front axle, the cylinder chamber 15 of the large diameter Rear axle is assigned. Both cylinder spaces merge into one another. The gradation is matched to the ratio of front axle to rear axle load when the vehicle is empty. Through lines 16 and 17, the cylinder 1 is with a not shown, with an axis connected level sensor of the usual type in connection. Through the line 16, pressurized oil flows to the space 14, 15 in the cylinder 1, which oil flows off through the line 17 can. The cylinder 1 is not attached to the vehicle frame 2, but is freely movable and is caused by the counteracting stabilizing springs surrounding it 18 and 19 held in place. The stabilizing springs 18 and 19 are corresponding designed and pre-tensioned for the load distribution when the vehicle is empty. You support on the one hand at the step 9 or the collar 20 of the cylinder 1 and on the other hand are attached to the vehicle frame 2.

Wird die Fahrzeugzuladung erhöht, so bewegen sich die Strebe 6 und der Längslenker 5 mit ihren das Rad stützenden Enden auf den Fahrzeugrahmen2 zu. Da die Kolben 3 und 4 wegen des im Zylinder 1 vorhandenen inkompressiblen Drucköles nicht zusammengedrückt werden können, machen die über die Ausgleichstangen 7 und 8 mit den Kolben 3 und 4 verbundenen Hebel 12 und 13 die Schwenkung des Längslenkers 5 bzw. der Strebe 6 nicht mit, so daß die Federstäbe 10 und 11 stärker vorgespannt werden. Durch die Schwenkung der Strebe 6 wird auch der an der Hinterachse angebrachte, nicht gezeichnete Niveaufühler betätigt, der über eine Verzögerungseinrichtung Drucköl der Leitung 16 und damit dem Raum 14, 15 des Zylinders 1 zusteuert. Die Kolben 3 und 4 werden dadurch auseinandergedrückt. Da die Querschnittsflächen der Kolben 3 und 4 jedoch unterschiedlich sind, wird der Zylinder 1 entsprechend dem Verhältnis der Querschnittsflächen gegen die Vorspannung der ihn umgebenden Stabilisierungsfedern 18 und 19 verschoben und die Strebe 6 und der Lenker 5 wieder in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt. Die durch die Schwenkung der Strebe 6 und des Lenkers 5 infolge der Belastungserhöhung erzielte Vorspannung der Federstäbe 10 und 11 bleibt dabei unverändert. Ist die Ausgangs-Stellung der Strebe 6 wieder erreicht, wird der Druckölzufluß zum Zylinder 1 unterbrochen. Durch die Verschiebung des Zylinders 1 und der geänderten Vorspannung der Stabilisierungsfedern 18 und 19 ist die infolge des neuen Belastungszustandes eingetreteneSchwerpunktsverlagerung kompensiert. Bei einer Verringerung der Fahrzeugbeladung entfernt sich die Strebe 6 vom Fahrzeugrahmen 2 und betätigt ebenfalls den Niveaufühler, der seinerseits Drucköl so lange durch die Leitung 17 aus dem Zylinder 1 entweichen läßt, bis die Strebe 6 in ihre alte Lage zurückgekehrt ist. Der Abstand der Kolben 3 und 4 voneinander hat sich dadurch verringert, die Vorspannung der Federstäbe 10 und 11 wurde herabgesetzt und gleichzeitig der Zylinder 1 in die den neuen Belastungsverhältnissen angepaßte Lage verschoben. Die Vorspannung der einen Stabilisierungsfeder ist dabei verringert, die der anderen erhöht worden, so daß die Schwerpunktsverlagerung wiederum ausgeglichen wurde.If the vehicle load is increased, the strut 6 and move the trailing arm 5 with its ends supporting the wheel towards the vehicle frame 2. Since the pistons 3 and 4 because of the incompressible pressure oil in the cylinder 1 can not be compressed, make the balance rods 7 and 8 with the pistons 3 and 4 connected levers 12 and 13 the pivoting of the trailing arm 5 or the strut 6 not with, so that the spring bars 10 and 11 are more strongly biased will. By pivoting the strut 6, the one attached to the rear axle, not shown actuated level sensor, the pressure oil via a delay device the line 16 and thus the space 14, 15 of the cylinder 1 is directed. The pistons 3 and 4 are thereby pushed apart. As the cross-sectional areas of the pistons 3 and 4 are different, however, the cylinder 1 becomes corresponding to the ratio of the cross-sectional areas against the bias of the stabilizing springs surrounding it 18 and 19 moved and the strut 6 and the handlebar 5 back in the starting position swiveled back. By pivoting the strut 6 and the handlebar 5 as a result the preload of the spring bars 10 and 11 achieved by the increase in load remains unchanged. If the starting position of the strut 6 is reached again, the pressure oil flow is to cylinder 1 interrupted. By moving the cylinder 1 and the changed The preload of the stabilizing springs 18 and 19 is the result of the new load condition Any shift in focus compensated. When the vehicle load is reduced the strut 6 moves away from the vehicle frame 2 and also actuates the level sensor, which in turn escape pressure oil through the line 17 from the cylinder 1 for a long time leaves until the strut 6 has returned to its old position. The distance between the pistons 3 and 4 of each other has been reduced by the preload of the spring bars 10 and 11 were reduced and at the same time the cylinder 1 in the new load ratios adjusted location postponed. The bias of a stabilizing spring is included decreased, that of the other increased, so that the shift in center of gravity in turn was balanced.

Die Erfindung ist nicht nur auf Fahrzeuge mit Drehstabfedern und Längslenkern beschränkt, sondern läßt sich auch bei Fahrzeugen mit anderen Radaufhängungen und Federungssystemen anwenden.The invention is not only applicable to vehicles with torsion bars and trailing arms limited, but can also be used on vehicles with other suspensions and Apply suspension systems.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Ausgleichsfederung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem in das die Achsen verbindende Ausgleichsgestänge eingeschalteten hydraulischen übertragungsglied, das aus einem gegenüber dem Fahrzeugrahmen beweglichen Zylinder-Kolben-Aggregat besteht, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h in dem gestuften Zylinder (1) gleitende, über das Ausgleichsgestänge (7, 8) mit den Federn (10,11) der Fahrzeugachsen verbundene Kolben (3, 4) unterschiedlicher Querschnittsfläche, die mit ihren Querschnittsflächen einerseits untereinander und andererseits auf den Zylinder (1) umfassende, einander entgegenwirkende sowie zwischen dem Zylinder (1) und dem gefederten Fahrzeugkörper vorgespannte Stabilisierungsfedern (18,19) entsprechend den statischen Achslasten derart abgestimmt sind, daß bei Belastungsänderungen der Zylinder (1) durch zwischen den Kolben (3, 4) zugeführtes Druckmittel aus einer an sich bekannten, von einer Fahrzeugachse gesteuerten Niveauregulierung relativ zu den Kolben (3, 4) und axial zum Fahrzeugkörper unter Vorspannungs'änderung der Stabilisierungsfedern (18,19) verschoben wird. Claims: 1. Compensating suspension for vehicles, in particular Motor vehicles with a compensating linkage connected to the axles hydraulic transmission element consisting of a movable relative to the vehicle frame The cylinder-piston unit consists of the stepped cylinder (1) sliding over the compensating rod (7, 8) with the springs (10,11) pistons (3, 4) of different cross-sectional areas connected to the vehicle axles, the with their cross-sectional areas on the one hand with each other and on the other hand on the Cylinder (1) encompassing, counteracting and between the cylinder (1) and stabilizing springs (18, 19) prestressed correspondingly to the sprung vehicle body the static axle loads are coordinated in such a way that when the load changes, the Cylinder (1) by pressure medium supplied between the pistons (3, 4) from a known level regulation controlled by a vehicle axle relative to the pistons (3, 4) and axially to the vehicle body under the change of prestressing Stabilizing springs (18,19) is moved. 2. Ausgleichsfederung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zylinder (1) umfassenden Stabilisierungsfedern (18,19) einerseits sich an einer Stufe (9) bzw. einem Bund (20) des Zylinders (1) abstützen und andererseits am Fahrzeugrahmen (2) befestigt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 804 513, 1028 435; deutsche Auslegeschrift Nr. 1036 072; französische Patentschrift Nr. 1122 404; Zeitschrift »Krafthand« vom 1. April 1955, .S.166.2. Compensating suspension according to claim 1, characterized in that the stabilizing springs surrounding the cylinder (1) (18,19) on the one hand at a step (9) or a collar (20) of the cylinder (1) and on the other hand are attached to the vehicle frame (2). Considered Publications: German Patent Specifications No. 804 513, 1028 435; German interpretation document No. 1036 072; French Patent No. 1122 404; »Krafthand« magazine from April 1, 1955, p. 166.