DE2052774A1 - Device for regulating the height of vehicles with hydropneumatic shock absorbers - Google Patents

Device for regulating the height of vehicles with hydropneumatic shock absorbers

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DE2052774A1 DE19702052774 DE2052774A DE2052774A1 DE 2052774 A1 DE2052774 A1 DE 2052774A1 DE 19702052774 DE19702052774 DE 19702052774 DE 2052774 A DE2052774 A DE 2052774A DE 2052774 A1 DE2052774 A1 DE 2052774A1
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Description

Christian Bourcier de Carbon, Genf (Schweiz)Christian Bourcier de Carbon, Geneva (Switzerland)

"Vorrichtung zur Regulierung der Höhenlage von Fahrzeugen mit nydropneumatischen Stoßdämpfern" "Device for regulating the height of vehicles with hydro-pneumatic shock absorbers"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regulierung der Höhenlage von Fahrzeugen mit hydropneumatischen Stoßdämpfern, bei der ein Stoßdämpfer eine aus seinem Stoßdämpferrohr herausragende Kolbenstange eines im Rohrinneren beweglichen Dämpferkolbens besitzt.The invention relates to a device for regulating the altitude of vehicles with hydropneumatic Shock absorbers, in which a shock absorber has a piston rod protruding from its shock absorber tube has movable damper piston inside the tube.

Das Problem der Mveauregulierung, d.h. die Beibehaltung des Lodenabstandes eines Kraftfahrzeuges auf einem genau gleichen Wert, unabhängig von der Last, beschäftigt mehr und mehr insbesondere die Konstrukteure der Fahrzeuge. Um den Fahrkomfort der Fahrzeuge zu erhöhen, ist man gezwungen, immer weichere Abfederungen zu benutzen, was eine große Änderung des Bodenabstandes und oft eine mehr oder weniger große Änderung der Neigung der Längsachse des Kraftfahrzeuges zur Folge hat. Diese Änderungen beeinflussen einerseits die zulässige Zuladung des Fahrzeuges und andererseits die Scheinwerfereinstellung.The problem of mveau regulation, i.e. maintaining the loden spacing of a motor vehicle, arises an exactly the same value, regardless of the load, is increasingly preoccupying the designers in particular of the vehicles. In order to increase the driving comfort of the vehicles, one is forced to use increasingly softer cushioning use what is a large change in ground clearance and often a more or less large change in slope the longitudinal axis of the motor vehicle. These Changes affect on the one hand the permissible payload of the vehicle and on the other hand the headlight setting.

Zur Lösung dieses troblemes wurden zahlreiche Vorschläge gemacht und durchgeführt, sei es, inder." eine pneumatische oder hydropneuinatiiiche Federung mit auto-To solve this problem numerous Suggestions made and carried out, be it Indian. "A pneumatic or hydraulic suspension with auto-

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matischer Niveauregelung vorgesehen wurde, sei es, daß Stoßdämpfer vorgesehen wurden, die eine durch die Bewegung des Stoßdämpfers arbeitende Pumpe enthalten, um eine Ausgleichskammer unter Druck zu setzen, die erlaubt, den ursprünglichen Bodenabstand wieder zu gewinnen, nachdem das Fahrzeug eine ausreichend große Distanz zurückgelegt hat.matic level control was provided, be it that shock absorbers were provided, the one through the Movement of the shock absorber included working pump to pressurize a compensation chamber that allows to regain the original ground clearance, after the vehicle has traveled a sufficiently large distance.

Der wichtigste Nachteil dieser Systeme ist, daß sie sehr kompliziert und teuer sind, daß ihre Be- * dienung nicht leicht ist und daß der Pumpvorgang den Fahrkomfort stört.The main disadvantage of these systems is that they are very complicated and expensive, that their * Operation is not easy and that the pumping process increases driving comfort disturbs.

Man hat auch bereits daran gedacht, die Bauteile eines klassischen Federelementes einstellbar zu machen. Obwohl das technisch einfach und ohne große Kosten durchzuführen ist, ist das Einstellen des Federelementes ein mit Zeitverlust verbundener, von der Werkstatt durchzuführender Vorgang was zur Folge hat, daß im allgemeinen die Fahrzeugbesitzer derart ausgestatteter Fahrzeuge von einer derfc artigen Vorrichtung keinen Gebrauch machen.It has already been thought of making the components of a classic spring element adjustable. Although this can be carried out in a technically simple manner and without great expense, the adjustment of the spring element is one of the functions Loss of time associated operation to be carried out by the workshop with the result that, in general, the vehicle owners Vehicles equipped in this way do not make use of such a device.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird dadurch-gelöst, daß im Rohrinneren auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Stoßdämpfers ein Niveaukolben abdichtend angeordnet ist, dessen Lage von außen so zu verändern ist, dali von der Kolbenstange eine dem auf das Gas ausgeübten Druck proportionale Stützkraft abzugeben ist.It is the object of the present invention to overcome these drawbacks. This task is solved by that inside the tube on the side of the shock absorber facing away from the piston rod, a level piston is arranged in a sealing manner is, the position of which can be changed from the outside so that the pressure exerted on the gas by the piston rod proportional supporting force is to be delivered.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daßIn a further embodiment of the invention, it is provided that

- der Niveaukolben von einer in einer Gewindebohrung eines Schraubansatzes des Stoßdämpferrohres drehbar angeordneten Gewindestange zu betätigen ist, welche eine von Hand oder mit Hilfe eines Schlüssels drehbare Stellscheibe o.dgl. trägt,- The level piston of a rotatably arranged in a threaded hole of a screw attachment of the shock absorber tube Threaded rod is to be operated, which is a rotating adjusting disk or the like by hand or with the help of a key. wearing,

- der Niveaukolben von einem Druckmittel zu betätigen ist,- the level piston is to be actuated by a pressure medium,

- der Niveaukolben in einem hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfer mit einem zwischen Gas und Flüssigkeit befindlichen Trennkolben angeordnet ist,- the level piston in a hydropneumatic single-tube shock absorber is arranged with a separating piston located between gas and liquid,

- der Niveaukolben in einem hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfer angeordnet ist, dessen Außenrohr von einem elastischen Balg zumindest teilweise bedeckt ist, welcher seinerseits von einem festen Zylinder mit den Durchmesser des Außenrohres übersteigendem Durchmesser eingespannt ist, wobei das von Balg und Außenrohr umschlossene Volumen mit dem Stoßdämpfer-Innenraum kommuniziert, während das von Balg und Zylinder eingeschlossene Volumen mit Druckgas gefüllt ist,- The level piston is arranged in a hydropneumatic single-tube shock absorber, the outer tube of which is from an elastic bellows is at least partially covered, which in turn is covered by a solid cylinder with the diameter of the outer tube is clamped in excess diameter, the bellows and the outer tube enclosed Volume communicates with the interior of the shock absorber, while the volume enclosed by the bellows and cylinder with compressed gas is filled,

- der Niveaukolben in einem hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfer einer Teleskopgabel oder eines Federelementes des Hinterrades eines Leichtkraftrades angeordnet ist,- The level piston in a hydropneumatic single-tube shock absorber of a telescopic fork or a spring element the rear wheel of a light motorcycle is arranged,

- eine metallische Stützfeder im Inneren des in der Teleskopgabel oder dem Federelement des Leichtkraft-- a metallic support spring inside the telescopic fork or the spring element of the light-weight

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radeß verwendeten Stoßdämpfers angeordnet ist,radeß used shock absorber is arranged,

- das Druckgas des hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfers das elastische Federelement bildet.- the compressed gas of the hydropneumatic single-tube shock absorber forms the elastic spring element.

In der Zeichnung wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:In the drawing, the invention is illustrated using exemplary embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen hydropneumatischen Stoßdämpfer als ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, 1 shows a longitudinal section through a hydropneumatic shock absorber as a first embodiment according to the invention,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen hydropneumar tischen Einrohrstoßdämpfer als ein zweites Fig. 2 is a longitudinal section through a hydropneumar tables single-tube shock absorber as a second

Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.Embodiment according to the invention.

Der in Fig. 1 dargestellte hydropneumatische Stoßdämpfer besitzt ein Rohr 1, versehen mit Deckeln 4,5» zwischen denen die Dichtung 6 für die Stange 3 des Kolbens 2 eingespannt ist. Das Rohr 1 ist teilweise von einem Balg 9 bedeckt und wird von einem Zylinder 8 umschlossen, welcher an dem Rohr 1 mit einer Schraube 7 auf einem Schraubansatz fe 1a des Rohres festgeschraubt ist. Der Balg 9 trennt die Räume 10 und 11 voneinander, die mit Öl bzw. unter Druck stehendem Gas gefüllt ist. Die Y/ülste 9a, 9b des Balges 9 werden durch das Rohr bzw. den umgewinkelten Rand 8a und die eingedrückte Rinne 8b des Zylinders 8 und durch die Schraube 7 fest eingespannt, so daß absolute Dichtheit erzielt wird. Der Raum 10 steht über durch Rinnen 12a verlängerte Offnungen 12 in Verbindung mit dem Inneren des Stoßdämpferrohres. Das Einfüllen des Druckgases erfolgt durchThe hydropneumatic shock absorber shown in FIG has a tube 1, provided with covers 4.5 »between which the seal 6 for the rod 3 of the piston 2 is clamped. The tube 1 is partially covered by a bellows 9 and is enclosed by a cylinder 8, which is screwed to the pipe 1 with a screw 7 on a screw neck fe 1a of the pipe. The bellows 9 separates the Spaces 10 and 11 from each other, which are filled with oil and pressurized gas, respectively. The y / lips 9a, 9b of the bellows 9 are through the tube or the angled edge 8a and the indented channel 8b of the cylinder 8 and through the Screw 7 firmly clamped so that absolute tightness is achieved. The space 10 is extended by grooves 12a Openings 12 in connection with the interior of the shock absorber tube. The pressurized gas is filled in through

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ein Loch in dem Zylinder 8, der danach durch den Stopfen verschlossen wird.a hole in the cylinder 8, which is then closed by the plug.

Der Druck im Stoßdämpfer hängt offensichtlich vom Gasdruck im Raum 11 ab und die an der Kolbenstange 3 des Stoßdämpfers angreifende Kraft ist diesem Druck sowie der Querschnittsfläche der Kolbenstange proportional.The pressure in the shock absorber obviously depends on the gas pressure in space 11 and that on the piston rod 3 of the The force acting on the shock absorber is proportional to this pressure and the cross-sectional area of the piston rod.

Dementsprechend wird diese Kraft dazu benutzt, um ganz oder teilweise eine Laständerung auszugleichen bzw. die Höhenlage eines Kraftfahrzeuges zu regulieren und gemäß der Erfindung der Gasdruck im Raum 11 proportional verändert. Das wird durch einen mit einem Dichtring 15 an seinem äußeren Umfang versehenen Niveaukolben 14 im der Kolbenstange abgewandten Ende des Stoßdämpfers erreicht, welcher mit Hilfe der mit einer Stellscheibe 13a versehenen Gewindestange im Schraubansatz 1a, welcher am Fahrgestell des Kraftfahrzeuges zu befestigen ist, verschoben werden kann. Beim Verschieben des Niveaukolbens 14 nach unten wird das Volumen des Stoßdämpfers verkleinert, die Flüssigkeit tritt in den Raum 1u und verursacht ein Ausdehnen des Balges 9 sowie ein weiteres Zusammendrücken des Gases im Raum 11. Infolge dessen steigt die Kraft an der Kolbenstange 3 an und das Kraftfahrzeug gewinnt wieder seine normale oder vorherige Höhenlage.Accordingly, this force is used to compensate or partially compensate for a change in load. to regulate the altitude of a motor vehicle and, according to the invention, the gas pressure in space 11 is proportionally changed. This is turned away by a level piston 14 provided with a sealing ring 15 on its outer circumference in the piston rod Reached the end of the shock absorber, which with the help of the threaded rod provided with an adjusting disk 13a in the screw attachment 1a, which is to be attached to the chassis of the motor vehicle, can be moved. When moving of the level piston 14 down, the volume of the shock absorber is reduced, the liquid enters the Space 1u and causes the bellows 9 to expand as well another compression of the gas in room 11. As a result this increases the force on the piston rod 3 and the motor vehicle regains its normal or previous one Altitude.

Die Verstellung ist durch den Fahrzeugführer mit Hilfe der Stellscheibe 13a sehr schnell und einfach durchzuführen, im allgemeinen wird man nur die Höhenlage der StoßdämpferThe adjustment can be carried out very quickly and easily by the vehicle driver with the aid of the adjusting disk 13a, in general, one will only look at the height of the shock absorbers

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für die Hinterräder verändern, bei denen die Laständerungen am größten sind. Diese Stoßdämpfer sind im Kofferraum dee Kraftfahrzeuges leicht zugänglich.for the rear wheels where the load changes are greatest. These shock absorbers are easily accessible in the trunk of the motor vehicle.

In Fig. 2 ist ein hydropneumatischer Einrohrstoßdämpfer mit Trennkolben 16 dargestellt, der mit Hilfe seines Dichtringes 17 innerhalb des Stoßdämpferrohres 1 die um den Kolben 2 im unteren Raum des Stoßdämpfers befindliche Flüssigkeit von dem Druckgas im oberen Raum trennt. Der Stoßdämpfer enthält ferner die Deckel 4,5, welche den Dichtring b für die Kolbenstange 3 einspannen.In Fig. 2 is a hydropneumatic single-tube shock absorber shown with separating piston 16, which with the help of its sealing ring 17 within the shock absorber tube 1 to the Piston 2 separates liquid located in the lower space of the shock absorber from the pressurized gas in the upper space. Of the The shock absorber also contains the cover 4, 5, which clamp the sealing ring b for the piston rod 3.

Der mit einem Dichtring 1S? versehene Niveaukolben 14 dient zum Zusammendrücken des Druckgases im Stoßdämpfer, in dem er von einem durch die Durchtrittsöffnung 1b des Schraubansatzes 1a zugeführten Druckmittel verschoben wird. Dieses Druckmittel kann z.B. von einer zentralen Druckmittelanlage kommen, deren Pumpe von dem Motor des Kraftfahrzeuges angetrieben wird und welcher in bekannter Weise Druckmittel in Abhängigkeit von einem die Höhenlage des Kraftfahrzeuges erfassenden Meßgerät gesteuert wird. Aber das Druckmittel kann auch von einer von Hand gesteuerten Pumpe in den Stoßdämpfer gefördert werden, sei es als Druckflüssigkeit oder als Druckgas.The one with a sealing ring 1S? provided level piston 14 is used to compress the pressure gas in the shock absorber, in which it is from a through the passage opening 1b of the screw attachment 1a supplied pressure medium is displaced. This pressure medium can e.g. from a central Pressure medium system come, the pump of which is driven by the engine of the motor vehicle and which in a known manner Pressure medium is controlled as a function of a measuring device which detects the altitude of the motor vehicle. But that Pressure medium can also be fed into the shock absorber by a manually controlled pump, be it as pressure fluid or as pressurized gas.

Man kann auch einen Vorratsbehälter auf dem Schraubansatz 1a vorsehen, welcher mit verflüssigtem oder verfestigtem Gas gefüllt ist. Der Durchtritt durch die Durchtrittsöffnung 1a kann dann von einem Schieber gesteuert werden. Entsprechend den Anforderungen kann die Regulierung derYou can also provide a reservoir on the screw boss 1a, which with liquefied or solidified Gas is filled. The passage through the passage opening 1a can then be controlled by a slide. According to the requirements, the regulation of the

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Höhenlage ganz oder teilweise sein und im Falle der Fig. 1 können Marjcen auf der Gewindestange 15 vorgesehen werden, um die Lage der letzteren bei verschiedenen Lasten des Fahrzeuges zu kennzeichnen.Altitude entirely or partially and in the case of Fig. 1 Marjcen can be provided on the threaded rod 15 in order to to mark the position of the latter with different loads of the vehicle.

Es ist vorteilhaft, daß die Höhenregulierung mit Hilfe eines Niveaukolbens 14 bei allen hydropneumatischen Stoßdämpfern angewendet werden kann, auch wenn im Stoßdämpfer keine Vorrichtung zur Trennung der Flüssigkeit vom Gas vorhanden ist.It is advantageous that the height regulation with the help of a level piston 14 in all hydropneumatic Shock absorbers can be used, even if there is no device for separating the liquid from the gas in the shock absorber is.

Die Anwendungsfälle sind sehr zahlreich. Es ist z.B. ( möglich, Stoßdämpfer gemäß der Erfindung in i'eleskopgabeln für Leichtkrafträder oder in Federbeinen für die Hinterräder zu verwenden, um eine Veränderung der Abstützung in Abhängigkeit von der Last zu erhalten.The use cases are very numerous. It is e.g. possible to use shock absorbers according to the invention in telescopic forks to use for light motorcycles or in suspension struts for the rear wheels, in order to change the support depending on to get from the load.

Wenn ein mit einer Höhenregulierung gemäß der Erfindung versehener Stoßdämpfer für die Teleskopgabel eines Leichtkraftrades verwendet wird, ist es wegen der beträchtlichen Länge dieses Elementes möglich, die Stützfeder im Stoßdämpfer selbst anzuordnen. In diesem Fall kann die Feder zwischen dem Stoßdämpferkolben 2 und dem Trennkolben 16 oder auch zwischen einer festen Abstützung der Kolbenstange 3 und einer anderen festen Abstützung des Sfcoßdämpferrohres angeordnet werden. Man kann sogar ganz auf die Stützfeder verzichten, wenn man die Last durch das Druckgas oberhalb des Trennkolbens 16 tragen läßt.If one with a height adjustment according to the invention provided shock absorber is used for the telescopic fork of a light motorcycle, it is because of the considerable Length of this element possible to arrange the support spring in the shock absorber itself. In this case the spring can between the shock absorber piston 2 and the separating piston 16 or between a fixed support of the piston rod 3 and another firm support for the shock absorber tube to be ordered. You can even do without the support spring completely if you are above the load by the pressurized gas of the separating piston 16 can wear.

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Claims (1)

Ö Patentansprüche;Ö claims ; orrichtung zur Regulierung der Höhenlage von Fahrzeugen mit hydropneumatisehen Stoßdämpfern, bei der ein Stoßdämpfer eine aus sei,nem Stoßdämpferrohr heraus ragend e. Kolbenstange eines im Rohrinneren beweglichen Dämpferkolbens besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohrinneren auf der der Kolbenstange (3) abgewandten Seite des Stoßdämpfers ein Niveaukolben (H) abdichtend angeordnet ist, dessen Lage von außen so zu verändern ist, daß von der KoI- W benstange (3) eine dem auf das Gas ausgeübten Druck proportionale Stützkraft abzugeben ist.Device for regulating the height of vehicles with hydropneumatic shock absorbers, in which a shock absorber is one out of a shock absorber tube protruding e. Piston rod having a movable inside the tube damper piston, characterized in that on the piston rod (3) side facing away from the shock absorber a level piston (H) is sealingly disposed inside the tube, whose position is to be changed from the outside so that the koi W benstange (3) a supporting force proportional to the pressure exerted on the gas is to be delivered. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,dad. urcn gekennzeichnet, daß der Niveaukolben (14) von einer in einer Gewindebohrung eines Schraubansatzes (1a; des Stoßdämpferrohres (1) drehbar angeordneten Gewindestange (13) zu betätigen ist, welche eine von Hand oder mit Hilfe eines Schlüssele drehbare Stellscheibe (13a) o.dgl. trägt.2. Apparatus according to claim 1, dad. urcn marked, that the level piston (14) from one in a threaded hole of a screw attachment (1a; of the shock absorber tube (1) rotatably arranged threaded rod (13) is to be actuated, which one by hand or with the help of a wrench rotatable adjusting disk (13a) or the like. wearing. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekenn-3. Device according to claim 1, characterized » zeichnet, daß der Niveaukolben (H) von einem Druckmittel zu betätigen ist.»Indicates that the level piston (H) is operated by a pressure medium is to be operated. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveaukolben (14) in einem hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfer mit einem zwischen Gas und Flüssigkeit befindlichen Trennkolben (16) anordnet ist.4. Device according to claims 2 or 3, characterized in that the level piston (14) in a hydropneumatic single-tube shock absorber with a is arranged between the gas and liquid separating piston (16). 109830/1689109830/1689 5e Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der NiveausοIben (14) in einem hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfer angeordnet ist, dessen Außenrohr (1) von einem elastischen Balg (9J zumindest teilweise bedeckt ist, welcher seinerseits von einem festen Zylinder (8) mit den Durchmesser des Außenrohres (1) übersteigendem Durchmesser eingespannt ist, wobei das von Balg (9) und Außenrohr (1) umschloaasne Volumen5e device according to claims 2 or 3, characterized characterized in that the level (14) arranged in a hydropneumatic single-tube shock absorber is, the outer tube (1) of an elastic bellows (9J is at least partially covered, which in turn by a solid cylinder (8) with the diameter of the Outer tube (1) is clamped exceeding diameter, the volume of the bellows (9) and outer tube (1) umschloaasne (10) mit dem Stoßdämpfer-lnnenraum kommuniziert, während(10) communicates with the shock absorber interior while das von Balg (9) und Zylinder (8) eingeschlossene Volumenthe volume enclosed by the bellows (9) and cylinder (8) (11) mit Druckgas gefüllt ist.(11 ) is filled with compressed gas. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mveaukolben (14) in einem hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfer einer Teleskopgabel oder eines Federelementes des Hinterrades eines Leichtkraftrades angeordnet ist.6. Device according to claims 2 or 3, characterized in that the Mveau piston (14) in a hydropneumatic single-tube shock absorber of a telescopic fork or a spring element of the rear wheel Light motorcycle is arranged. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine metallische Stützfeder im Inneren des in der Teleskopgabel oder dem tfederelement des Leichtkraftrades verwendeten Stoßdämpfers angeordnet ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that that a metallic support spring inside the telescopic fork or the tfederelement of the light motorcycle used shock absorber is arranged. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas des hydropneumatischen Einrohrstoßdämpfers das elastische i'e der element bildet.8. Apparatus according to claim 6, characterized in that that the compressed gas of the hydropneumatic single-tube shock absorber forms the elastic i'e of the element. 109830/1889109830/1889
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