DE1755079A1 - Hydropneumatische Aufhaengungen - Google Patents

Description

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899 Lindau (Bodensee)

Rennerle 10 Postfach 365

26. .März 1968

Industrial Development Company P.O.Box 34j722, Vaduz/Liechtenstein

Hydropneumatische Aufhängungen.

D4e< vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen an frydiroptteurimtisehen Aufhängungen von der Art,, wie sie an, StrassenfshEZ^USen verwendet

Eg; $ίη$ hyd>rQ,p}ne<U;ma;tiscbe Aufhängunfen bekannt, welche Qxm Ga^kiase-n sntha,lten, g.eiuähnlich aus komprimiertem

durch. U er dräng &n einer Flüssig·

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Sprechzeit Bankkonto: Postscheckkonto:

nach Verelnberuno. Bayer. Staatsbank Lindau (B) Nr. 1582 München 2Θ5

keit, sehr häufig eines Öls,-verändert wird· Es ist bekannt, daß dieses Prinzip der Aufhängung insofern Vorteile hat, als es die Aufhängungsgeräuche eliminiert und die Schwingung der Aufhängung reduziert. Andererseits meist das System eine Flexibilität auf, t&elche sich mit der Belastung des Fahrzeuges verändert·

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Schwierigkeiten durch Vorsehen eines hydropneunatischen Systems ven variabler Flexibilität zu vermeiden und das geeignet ist» für jede Belastung des Fahrzeuges eine angemessene Auf«» hängung vorzusehen.

Eine hydropneutnatische Aufhängungsvorrichtung garni® am* Erfindung enthält ain Easkisaen in einer abgedichtet©« Kammer,, die durch exn& flexible Membrane von eine» sigkeit getrennt ist, die ge-eignet ist, in mit den Bewegungen eines Kolbens in einem' mit dar verbundenen Zylinder verdrängt zu werden, wobei di© benstange mit de» AufhätfigitiimigjssEm eines Rades des Fate* zeuges VBrbundan iat und sieb diie W/orrichtung auszeichnet,, da-.ß; dser Zy*liia«teE· dsappelKirkend iafe_r Kolben den Zylinder km ei na obera und eine usttaxa au,fte,ilt,_; daß baidia mdt

Rohrleitung miteinander verbunden sind, in welcher ein Ventil eingesetzt ist, wobei das Ventil durch eine Feder vorgespannt wird, die auf einen Wert eingestellt ist, welche eine AufhSngungekrBft von der oberen Kammer des Zylinders vorsieht, wenn das Fahrzeug leer ist, wobei die zuiei Kammern miteinander in Verbindung stehen, mährend, wenn das Fahrzeug belastet ist, der Druck der Flüssigkeit in der oberen Kammer das Ventil verschiebt, die obere Kammer abschließt und die untere Kammer mit einem Ausgang verbindet.

Es versteht sich, daß bei dieser Anordnung das System in der üblichen Weise arbeitet, wenn das Fahrzeug belastet und die obere Kammer abgeschlossen ist. Wenn dagegen das Fahrzeug leer ist, sind die Drücke in der oberen und unteren Kammer im wesentlichen gleich.

Das Verhältnis zwischen den Querschnitten des Kolbens und -

seiner Stange und die Leistung der Feder des Ventils, ujeiche den Durchgang von einem Zustand der Vorrichtung zum anderen steuert, erlaubt den Charakteristiken der Aufhängung auf jedes erforderlich Ausmaß verändert zu werden.

Eine Konstruktion einer Aufhängungsvorrichtung gemäß der

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Erfindung iuird nun als Beispiel nur unter Hinweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, worin:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer Aufhängungsvorrichtung bei der Verwendung an einem leeren Fahrzeug ist;

Figur 2 eine ähnliche Ansicht der Vorrichtung bei belastetem Fahrzeug ist und

Figur 3 eine Leistungskurve der Aufhängung ist·

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung enthält einen Zylinder 1, dessen oberer Teil mit einem abgedichteten Behälter in Verbindung steht. Dieser letztere uuird durch eine flexible membrane 3 in eine obere Kammer, welche ein Gaskissen 4 umschließt, und eine Kammer 5 getrennt, welche eine Flüssigkeit enthält. Das Gaskissen 4 enthält komprimierten Stickstoff. Die Flüssigkeit in der Kammer 5 ist gewöhnlich 01, welches durch einen in dem Zylinder 1 gleitenden Kolben 6 komprimiert wird.

Der Kolben 6 ist aus einem Stück mit der Kolbenstange hergestellt, deren unterer Teil durch eine Stange 8 mit

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einem Fahrzeug-AufnängeaTm 9 von bekannter Art in Verbindung steht.

Dieser Arm 9 trägt an einem seiner Enden ein Lager 10, auf welchem ein Rad 11 des Fahrzeuges rotiert, mährend er an seinem anderen Ende durch eine Achse 12 drehbar an dem Chassis des Fahrzeuges gelagert ist. Das Rad 11 rollt auf dem Boden, dessen Unregelmäßigkeiten Schiuin- ^

gungen des Armes 9 und ein Verschieben des Kolbens 6 in dem Zylinder 1 bewirken. Der untere Teil des Zylinders wird durch einen Deckel 13 verschlossen, durch welchen die Kolbenstange 7 über einen abdichtenden Flansch verläuft. Der Zylinder 1 wird somit in zwei Kammern geteilt, die bereits erwähnte obere Kammer 5 und einB untere, ringförmige Kammer 14, welche die Kolbenstange 7 unterhalb des Kolbens 6 umgibt.

Ein hohles zylindrisches Verteilerventil 15 ist vorhanden, ™ auf dessen Innenseite ein Pendelventilstößel 16 gleitet. Zwischen diesein PendelventilstöÖel und der linken Stirnwand des Körpers des Ventils 15 ist eine Druckfeder 17 befestigt, deren Leistung als eine Funktion der im folgenden zu erklärenden Überlegungen gewählt wird« In dem dargestellten ieispiel neigt diese Feder 17 dazu, den

PendeXvBntiXstößeX 16 nach rechte zu schieben (»ie durch den PfeiX 18 angezeigt luird), uio er dem Druck der Flüssigkeit begegnet, uieicher in der oberen Kammer 5 besteht, die mit der rechten Stirnseite des Ventils 15 durch eine Rohrverbindung 19 direkt verbunden ist, welche gegenüber der rechten Stirnseite des PendeXventiXstöBeXs 16 austritt· Dieser PendeXventiistößeX meist eine am Umfang verlaufende ■k Einschnürung 20 in seinem mittieren Teii auf. Drei.Rqhrverbindungen treten seitiich in den Körper des Ventils 15 ein. Diese sind:

Eine Rohrverbindung 21, u/eiche mit der oberen Kammer 5 und auch mit der Rohrverbindung 19 verbunden ist?

eine Rohrverbindung 22, weiche mit der unteren KaE&pgr 14 verbunden ist;

eine Rohrverbindung 23, weiche dia Flüssigkeit zu Vorratsbehäiter (nicht dargesttXXt) zu?öckb?iRft»

Die Öffnungen, durch weiche die Rohryeffeindungan H, %% und 23 in den Körper das Vantiis 15 fiRttetefi, sinä in« geordnet, um die RohrverbinäuRf 23 sb?wsthXi#i#i* yfti Verbindung zu/ischen den ß@h?verbindungen 11 Wt*$ It

stellen, «renn der Pendelventilstößel 16 unter der Kraft der Feder 17 (Fig· 1) nach rechts bewegt morden ist, mährend die Rohrverbindung 21 abgeschlossen ist und die RohrvBxbjiindungen 22 und 23 verbunden sind, wenn der Pendelventilstößel 16 unter dem in der Rohrverbindung 19 und der oberen Kammer 5 (Fig. 2) bestehenden Druck nach links geschoben uiird»

Die Vorrichtung arbeitet uiie folgt:

Wenn das Fahrzeug leer ist (Fig. i),ist der Druck des Gaskissens ebenso uiie jener,der in der Flüssigkeit der Kammer 5 besteht, verhältnismäßig klein· Die Feder 17 uiirkt gegen den Druck der Flüssigkeit In der Rohrverbindung 19; der Pendelventilstößel 16 bemegt sich nach rechts, Utas eine Verbindung zuiischen den Kammern 5 und 14 herstellt. In diesem Zustand uiirkt nur der Querschnitt der Kolbenstange 7 des Kolbens auf die Flexibilität der Aufhängung während des Radaufpralles ein. IUenn auf das in Fig. 3 dargestellte Diagramm verwiesen uiird, uio auf der Abszisse die Last c des Fahrzeuges und auf der Ordinate die Auslenkungen f der Aufhängung dargestellt sind, wird ersichtlich, daß bei leerem Fahrzeug eine Flexibilitätskurve entsprechend dem Bogen a - b erhalten uiird,

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u/elcher theoretisch eine Hyperbel ist.

IiJenn das Fahrzeug belastet ist (Fig. 2), erhöht sich der Durchschnittsdruok des Gaskissens 4 und der Flüssigkeit in der oberen Kammer 5 als auch in dar Flüssigkeit in der Rohrverbindung 19. Der Pendelventilstößel 16 wird nach links entgegen der Wirkung der Feder 17 geschoben und dies bringt die untere Kammer 14 in Verbindung mit der Rücklauf-Rohrverbindung 23· Gleichzeitig wird durch Schließen der Öffnung der Rohrverbindung 21 die obere Kammer 5 abgeschlossen. Der Druck in.der unteren Kammer 14 fällt unmittelbar, so daß der Querschnitt des Kolbens 6 für die Berechnung der Flexibilität der Aufhängung nun in Betracht gezogen werden muß. Dieser neue Abschnitt entspricht auf dem Diagramm von Fig· 3 einem Bogen c - d einer anderen hyperbolischen Kurve, deren durchschnittliche Neigung auf eine Weise gewählt werden kann, die nicht sehr von jener des Bogens a - b verschieden ist.

Die Punkte b ~ c des Diagramms sind durch einen Zwischenteil einer Kurve verbunden, welche den vorübergehenden Phasen entspracht, wo der Pendelventilstößel 16 eich nur um einen Teil seines Weges bewegt hat.

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Die Charakteristik der mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung erhaltenen Aufhängung entspricht einer zusammengesetzten Kurve a - b c — d, die eine Flexibilität aufweist, welche sich wenig mit der Last des Fahrzeuges verändert, im Gegensatz zu bekannten hydropneumatischen Aufhängungen_f deren Flexibilität ein einfacher hyperbolischer Bogen m - η ist. Es ist bekannt, daß eine solche Kurve m - η eine hohe Flexibilität ergibt, wenn das Fahrzeug leer ist und die Aufhängung viel zu hart ist, wenn das Fahrzeug belastet ist.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. '- ίο -

   Patentanspruchs

   1· HydropneumatischB Aufhängung» die ein Gaskissen in einer abgedichteten Kammer enthält, die durch eine flexible iembrane von einer in der Kammer enthaltenen Flüssigkeit getrennt wird, ujobei die Flüssigkeit als ein Ergebnis von Bewegungen eines Kolbens in einem mit der Kammer verbundenen Zylinder verdrängt tuird und die Kolbenstange mit dem Aufhängungsarm eines Rades des Fahrzeuges verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwirkende Zylinder (1) von einem Kolben (6) in eine obere und eine untere Kammer (5, 14) geteilt wird, wobei beide mit Flüssigkeit gefüllt und durch eine Bohrvsrbindung (21, 22) verbunden sind, in u/elcher ein Ventil (15, 16) angebracht ist, das unter der IBirkung einer Fer'.?r (17; gleitet, die stark genug ist, um den über eine zweite Rohrleitung (19) zur oberen Kammer (5) vorgesehenen Öldruck zu überwinden, wenn das Fahrzeug leer ist, um somit die beiden Kammern des Zylinders zu verbinden, wohingegen, wenn das Fahrzeug belastet ist, der Druck der Flüssigkeit in der oberen Kammer (5) und in der zweiten Rohrverbii«l»n§ (19) den Pendelventilstößel (16) des Ventils (15) verschiebt,

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   die obere Kammer (5) abschließt und die untere Kammer (14) mit einem Ausgang (23) verbindet.

   2· Hydropneumatisch^ Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch g β kennzeichnet , daß das Ventil (15) einen Pendelventilstößel (16) mit einem verjüngten Ifiitteletück (20) aufweist, um die Verbindung entweder zwischen d&r oberen und der unteren Kammer des Zylinders oder zwischen der unteren Kammer und dem Ausgang herzustellen«

   ■ ·

   3· Hydropneumetische Aufhängung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Flächen des Kolbens (6) und der Kolbenstange (7) eine derartige Beziehung zueinander aufweisen, daß die Neigung der ztsei Kurven der Auslenkung f gegen die Last c für den belasteten und den unbelasteten Zustand im wesentlichen dieselbe ist·

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