DE3616541A1 - Anti-tilt device for vehicles - Google Patents
Anti-tilt device for vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verhinderung der Seitenneigung eines Fahrzeuges mit den im Oberbe griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an arrangement for prevention the lateral inclination of a vehicle with those in the upper part handle of claim 1 specified features.
Durchfährt ein Fahrzeug eine Kurve, so treten Zentri fugalkräfte auf, die den Fahrzeugrahmen radial nach außen neigen. Moderne Kraftfahrzeuge haben oft aus Komfortgründen eine sehr weiche Abfederung. Dabei kann das bei Kurvenfahrt auftretende Neigungsmoment große Neigungswinkel des Fahrzeuges hervorrufen, so daß die seitliche Neigung sehr groß ist. Fahrer und Beifahrer verspüren bei Kurvenfahrt ein großes Unbehagen und die Lenkfähigkeit und Fahrsicherheit werden verringert.If a vehicle makes a turn, centri occur fugal forces that radially follow the vehicle frame tend outside. Modern automobiles are often out A very soft cushioning for comfort reasons. It can the inclination moment occurring when cornering is large Cause inclination of the vehicle so that the lateral inclination is very large. Driver and passenger feel great discomfort when cornering and that Steerability and driving safety are reduced.
Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Anordnungen zur Vermeidung der Seitenneigung bei Kurvenfahrt von Fahrzeugen bekannt. Sie begrenzen jedoch oft die Sei tenneigung nicht wirksam genug, wenn sie noch ein angenehmes Fahrgefühl vermitteln, oder aber sind ver hältnismäßig aufwendig und teuer.There are numerous arrangements from the prior art to avoid the side slope when cornering from Vehicles known. However, they often limit the be inclination is not effective enough if it is still one convey a pleasant driving experience, or are ver relatively complex and expensive.
Folgende Patentschriften sind in diesem Zusammenhang von Interesse:The following patents are in this context of interest:
US-PS 43 54 567 (Daimler-Benz AG)
US-PS 43 45 661 (Honda)
US-PS 42 81 850 (Studer)
US-PS 42 77 076 (Hanna)
US-PS 40 76 275 (Hiruma)
US-PS 40 54 303 (General Motors)
US-PS 40 30 777 (Volkswagenwerk AG)
US-PS 38 93 680 (Marcillat et al.)
US-PS 38 85 809 (Pitcher)
US-PS 38 71 681 (Peugeot)
US-PS 38 20 812 (Rover)
US-PS 37 52 497 (Daimler-Benz AG)
US-PS 30 38 739 (Vogel)
US-PS 30 16 101 (Daimler-Benz AG)
US-PS 29 76 052 (Westinghouse)
US-PS 21 37 947 (Moore)US-PS 43 54 567 (Daimler-Benz AG)
US-PS 43 45 661 (Honda)
US-PS 42 81 850 (Studer)
US-PS 42 77 076 (Hanna)
US-PS 40 76 275 (Hiruma)
US-PS 40 54 303 (General Motors)
US-PS 40 30 777 (Volkswagenwerk AG)
U.S. Patent 3,893,680 (Marcillat et al.)
U.S. Patent 38 85 809 (pitcher)
U.S. Patent 38 71 681 (Peugeot)
U.S. Patent 38 20 812 (Rover)
US-PS 37 52 497 (Daimler-Benz AG)
US Pat. No. 30 38 739 (Vogel)
US-PS 30 16 101 (Daimler-Benz AG)
US-PS 29 76 052 (Westinghouse)
U.S. Patent 21 37 947 (Moore)
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht da rin, eine verbesserte Anordnung zur Vermeidung der Seitenneigung von Fahrzeugen anzugeben. Dabei soll der Fahrkomfort nicht geschmälert werden und die Anordnung soll mit einem geringeren Aufwand auskommen. Ferner soll die Reaktion der Anordnung beim Einfahren in eine Kurve sehr schnell sein und soll die Anordnung nicht durch Fahrbahnstöße eine schlechtere Wirkung zeigen. Schließlich soll die Anordnung billiger und zuver lässiger als bisherige Systeme sein. Darüber hinaus soll das Ansprechen der Anordnung proportional erfolgen, so daß bei schärferen Kurven und höherer Kurvenge schwindigkeit die Antineigungskräfte verstärkt werden. Schließlich soll die Anordnung in übliche Fahrzeuge mit minimalen Änderungen eingebaut werden können.The object underlying the invention is there rin, an improved arrangement to avoid the Specify the side tilt of vehicles. The Driving comfort can not be diminished and the arrangement should get by with less effort. Further is the reaction of the arrangement when entering a The curve should be very fast and the arrangement should not show a worse effect due to road impacts. After all, the arrangement should be cheaper and more reliable be more casual than previous systems. Furthermore the arrangement should be addressed proportionally, so that with sharper curves and higher curves speed the anti-inclination forces are increased. Finally, the arrangement is intended in conventional vehicles can be installed with minimal changes.
Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er findung und erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The stated object is according to the invention in characterizing part of claim 1 Features solved. Advantageous further training of the Er invention and inventions result itself from the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine Vorderansicht der Räder, ihrer Befesti gung und der Antineigungseinrichtung eines Fahrzeuges mit McPherson-Federbein; Fig. 1 is a front view of the wheels, their fastening supply and anti-tilt device of a vehicle with McPherson strut;
Fig. 2 eine Ansicht der Vorderräder und der Befesti gungen und Querstangen von oben ohne Ventil steuerhebel und Fig. 2 is a view of the front wheels and the fastenings and crossbars from above without valve control lever and
Fig. 3 eine schematische Darstellung der hydrauli schen Anordnung. Fig. 3 is a schematic representation of the hydraulic arrangement's.
In Fig. 1 sind zwei Vorderräder 10 und 12 drehbar auf Achsen 14 und 16 gelagert, die an den unteren Enden eines Federbeins 18 und 20 mit Stoßdämpfer befestigt sind. Jedes Federbein weist einen Stoßdämpfer 22 auf, dessen oberes Ende am Fahrzeugrahmen 24 mit einem Gummi gelenk 26 angelenkt ist. Eine Schraubenfeder 28 umgibt jeden Stoßdämpfer und wird zwischen dem Fahrzeug und der Achse zusammengedrückt, wenn das Rad ein- und aus federt.In Fig. 1, two front wheels 10 and 12 are rotatably mounted on axles 14 and 16 which are attached to the lower ends of a shock absorber 18 and 20 with a shock absorber. Each shock absorber has a shock absorber 22 , the upper end of which is articulated on the vehicle frame 24 with a rubber joint 26 . A coil spring 28 surrounds each shock absorber and is compressed between the vehicle and the axle when the wheel springs in and out.
In Fig. 2 sind zwei Druckstreben 30 und 32 dargestellt, mit denen die äußeren Enden von Querstangen 34 und 36 an untere Rahmenteile des Fahrzeuges oder den Rahmen 24 auf dessen beiden Seiten angelenkt sind. Die Druck streben halten die Räder in Längsrichtung gegenüber dem Rahmen. Die Querstangen 34 und 36 sind mittig nach Art einer Schere mittels einer Bolzen- und Abstands anordnung 38 gelenkig verbunden. Gemäß Fig. 1 ist ein Ende der Querstange 36 mit dem unteren Ende eines Hebels 40 gelenkig verbunden, der wiederum mit dem Rahmen 24 mittels eines Zapfens und einer Lasche 44 gelenkig angeordnet ist. Das andere Ende der Querstange 36 ist über ein Kugelgelenk 46 mit der Achse 16 gelenkig verbunden. Das eine Ende der anderen Querstange 34 ist mittels eines Kugelgelenks 48 mit der anderen Achse 14 gelenkig verbunden. Das andere Ende der Querstange 34 ist an dem unteren Ende eines hydraulischen Zylinders 50 angelenkt, während das obere Ende mit dem Rahmen 34 gelenkig verbunden ist. Der Zylinder 50 wird in der nachstehend beschriebenen Weise angesteuert, um die Querstangen derart zu betätigen, daß die Seitenneigung des Fahrzeuges bei Kurvenfahrt vermieden wird.In Fig. 2, two struts 30 and 32 are shown with which the outer ends of cross bars 34 and 36 are hinged to lower frame parts of the vehicle or the frame 24 on both sides thereof. The pressure struts hold the wheels lengthways in relation to the frame. The cross bars 34 and 36 are articulated centrally in the manner of scissors by means of a bolt and spacing arrangement 38 . Referring to FIG. 1, an end of the crossbar 36 with the lower end of a lever 40 is hinged, which in turn is hinged to the frame 24 by means of a pin and a tab 44. The other end of the crossbar 36 is articulated to the axle 16 via a ball joint 46 . One end of the other cross bar 34 is articulated to the other axis 14 by means of a ball joint 48 . The other end of the crossbar 34 is hinged to the lower end of a hydraulic cylinder 50 , while the upper end is hinged to the frame 34 . The cylinder 50 is actuated in the manner described below in order to actuate the crossbars in such a way that the lateral inclination of the vehicle is avoided when cornering.
In Fig. 2 sind zwei Lenkarme 52 und 54 an den Achsen 14 und 16 sich nach vorne erstreckend angeordnet. Die Lenkarme sind an Lenkern 56 und 58 gelenkig befestigt, die von der Betätigungseinrichtung 60 einer Servo lenkung quer zum Rahmen verschiebbar sind.In Fig. 2, two steering arms 52 and 54 are arranged on the axes 14 and 16 extending forward. The steering arms are articulated on links 56 and 58 , which are displaceable by the actuating device 60 of a power steering system transversely to the frame.
In Fig. 1 ragt das obere Ende des Hebels 40 durch eine Öffnung 62 im Rahmen in den Motorraum. Ein bewegliches Glied 64 eines Ventils 66 ist am oberen Ende des Hebels 40 schwenkbar angeordnet. Das Ventil ist ortsfest im Motorraum befestigt und steuert den Druckmittelweg zu und von dem Zylinder 50. Bewegen sich die Räder seit lich (links oder rechts in Fig. 1) gegenüber dem Rahmen, so wird der Hebel 40 verschwenkt und bewegt das Glied 64 des Ventils 66 in proportionaler Abhängig keit.In Fig. 1, the upper end of the lever 40 projects through an opening 62 in the frame into the engine compartment. A movable member 64 of a valve 66 is pivotally disposed at the upper end of the lever 40 . The valve is fixed in the engine compartment and controls the pressure medium path to and from the cylinder 50 . Moving the wheels since Lich (left or right in Fig. 1) relative to the frame, the lever 40 is pivoted and moves the member 64 of the valve 66 in a proportional dependency.
Das in Fig. 3 dargestellte Ventil 66 ist ein Servo ventil, wie es in US-PS 36 02 104 erläutert ist. Eine Verschiebung des Gliedes 64 durch den Hebel 40 in jeder Richtung aus der neutralen Mittelstellung bedingt eine entsprechende Bewegung des Schiebers aus der Neutrallage. Dies öffnet einen veränderlichen Quer schnitt und bestimmt die Strömungsrichtung. Eine Druck waage steuert automatisch die Strömung, indem ein fester Druck an dem gewählten Öffnungsquerschnitt aufrechter halten wird. Im Schieber des Wegeventils vorgesehene Steuernuten vermitteln einen veränderlichen Quer schnitt, der sich an dem gewählten Arbeitsanschluß öffnet, wenn der Schieber aus der Neutrallage heraus bewegt wird. Zusätzliche Abschnitte des Schiebers er möglichen die Rückkehr des Strömungsmittels vom gegen überliegenden Arbeitsanschluß, so daß es sich um ein Vierwegeventil handelt.The valve 66 shown in Fig. 3 is a servo valve, as explained in US-PS 36 02 104. A displacement of the link 64 by the lever 40 in any direction from the neutral central position requires a corresponding movement of the slide from the neutral position. This opens a variable cross section and determines the direction of flow. A pressure balance automatically controls the flow by maintaining a fixed pressure at the selected opening cross-section. Control grooves provided in the slide of the directional valve convey a variable cross-section which opens at the selected work connection when the slide is moved out of the neutral position. Additional sections of the spool allow the fluid to return from the opposite work port, making it a four-way valve.
Gemäß Fig. 3 drückt eine Pumpe 68, beispielsweise die Pumpe für die Servolenkung, Strömungsmittel aus einem Tank 70 zum Druckeinlaß P des Ventils 66 über Leitun gen 72, 74, 76 und das Betätigungsventil 60 der Servo lenkung. Ein Arbeitsanschluß C 1 des Ventils ist über eine Leitung 78 mit der einen Kammer des Zylinders 50 verbunden und ein Druckanschluß C 2 mit der anderen Kammer des Zylinders 50 über eine Leitung 80. Ein Tank auslaß R des Ventils 66 ist über eine Leitung 82 mit dem Tank verbunden. Eine andere Leitung 84 verbindet einen Niederdruckauslaß des Zylinders 50 mit dem Tank. Dieser Niederdruckauslaß ist durch den Kolben 85 abge deckt und gedichtet, wenn der Kolben in der in Fig. 3 dargestellten Mittelstellung ist. Dies ist der Fall, wenn beide Räder 10 und 12 in ihrer normalen Lage sind. Die Länge des Kolbens bestimmt somit das Maß der bei Kurvenfahrt möglichen Korrektur. Der Auslaß der Lei tung 84 dient als Druckentlastungsventil. Die Anordnung ist also von der relativen Lage abhängig und nicht vom relativen Druck.Referring to FIG. 3 expresses a pump 68, for example, the pump for the power steering fluid from a tank 70 to the inlet pressure P of the valve 66 via INTR gen 72, 74, 76 and the operating valve 60 of the servo steering. A working port C 1 of the valve is connected via a line 78 to one chamber of the cylinder 50 and a pressure port C 2 is connected to the other chamber of the cylinder 50 via a line 80 . A tank outlet R of the valve 66 is connected via a line 82 to the tank. Another line 84 connects a low pressure outlet of the cylinder 50 to the tank. This low pressure outlet is covered and sealed by the piston 85 when the piston is in the central position shown in FIG. 3. This is the case when both wheels 10 and 12 are in their normal position. The length of the piston thus determines the extent of the correction possible when cornering. The outlet of the Lei device 84 serves as a pressure relief valve. The arrangement depends on the relative position and not on the relative pressure.
Die Wirkungsweise ist folgende. Wenn in Fig. 1 die Vorderansicht des Fahrzeuges dargestellt ist und das Fahrzeug bei verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit eine Rechtskurve fährt, so ergibt sich eine seitliche Bewe gung der Räder 10 und 12 und der Querstangen 34 und 36 nach links gegenüber dem Rahmen, so daß der Hebel 40 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird und das Glied 64 des Ventils 66 zum Ventil zu verschiebt. Über den Auslaß C 1 und den Einlaß C 2 des Ventils wird nun Druckmittel auf die Oberseite des Zylinders geführt, so daß der Kolben 85 und das Ende der Querstange 34 nach unten gedrückt werden. Dies verhindert ein Neigen des Rahmens im Uhrzeigersinn. Die Anordnung ist proportional, indem das Ventil 66 um so mehr Druckmittel auf die Oberseite des Zylinders 50 führt, als der Rahmen sich nach rechts gegenüber den Rädern seitlich neigt. Wegen der geometri schen Anordnung und der Auslegung der Hydraulik muß sich die Anordnung nicht stabilisieren und verhindert die Seitenneigung des Rahmens schon zu Beginn einer Kurve. Ferner ist die Anordnung in einem weiten Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeit wirksam.The mode of action is as follows. If the front view of the vehicle is shown in Fig. 1 and the vehicle turns right at a relatively high speed, there is a lateral movement of the wheels 10 and 12 and the crossbars 34 and 36 to the left relative to the frame, so that the lever 40 is pivoted clockwise and the member 64 of the valve 66 is moved to the valve. Pressure medium is now passed to the top of the cylinder via the outlet C 1 and the inlet C 2 of the valve, so that the piston 85 and the end of the cross rod 34 are pressed downward. This prevents the frame from tilting clockwise. The arrangement is proportional in that the valve 66 applies more pressure medium to the top of the cylinder 50 than the frame tilts to the right relative to the wheels. Because of the geometrical arrangement and the design of the hydraulic system, the arrangement does not have to stabilize and prevents the frame from tilting at the beginning of a curve. Furthermore, the arrangement is effective in a wide range of vehicle speeds.
Nimmt man wiederum bei Betrachtung der Fig. 1 an, daß das Fahrzeug eine Linkskurve fährt, so bewegen sich die Räder und Querstangen seitlich nach rechts gegenüber dem Rahmen. Der Hebel 40 schwenkt sich im Gegenuhr zeigersinn und zieht das Glied 64 aus dem Ventil 66 heraus. Hierauf gelangt Strömungsmittel auf die Boden seite des Zylinders 50 und drückt den Kolben mit dem Ende der Querstange 34 nach oben. Dadurch wird der Rahmen an einer Seitenneigung im Gegenuhrzeigersinn verhindert.Assuming again when looking at Fig. 1 that the vehicle is turning left, the wheels and crossbars move laterally to the right opposite the frame. The lever 40 pivots counterclockwise and pulls the link 64 out of the valve 66 . Then fluid reaches the bottom side of the cylinder 50 and presses the piston with the end of the crossbar 34 upwards. This prevents the frame from tilting counterclockwise.
Die Federbeine 18 und 20 funktionieren während der Kurvenfahrt und auch bei gerader Fahrt in normaler Weise. Begegnet ein Rad Straßenunebenheiten, so muß kein Druckmittel in den Zylinder 50 geführt werden, der vielmehr passiv reagiert und als dritter Stoßdämpfer arbeitet. Dies ist auf rauhen Straßen wünschenswert. Wegen der Verbindungsanordnung der Querstangen und der vorderen Lenkeinrichtung bewirkt das Einschlagen der Vorderräder zu Beginn einer Kurve eine Aktivierung der Hydraulik von Anfang an. Die Anordnung ist deshalb "vorbelastet" und reagiert schnell, um Seitenneigungen zu verhindern. Während der Kurvenfahrt neigt sich der Rahmen nicht, so daß Feder und Stoßdämpfer in vollem Maße auf Bewegungen ansprechen, um Stöße zu absorbie ren. Es wird bemerkt, daß sich die Querstangen in einer erheblichen Länge des seitlichen Abstandes zwischen den Vorderrädern in Querrichtung erstrecken. Deshalb ist der Radius der bogenförmigen Auf- und Abbewegung jedes Vorderrads sehr lang. Folglich kann die ge wünschte Kompensation der Seitenneigung mit verhält nismäßig kleinen Bewegungen des Kolbens im Zylinder 50 ermöglicht werden. Außerdem ist unter den Querstangen die Bodenfreiheit groß.The suspension struts 18 and 20 function normally during cornering and also when driving straight. If a wheel encounters bumps on the road, no pressure medium has to be introduced into the cylinder 50 , which reacts rather passively and works as a third shock absorber. This is desirable on rough roads. Because of the connection arrangement of the crossbars and the front steering device, turning the front wheels at the beginning of a curve activates the hydraulics from the beginning. The arrangement is therefore "preloaded" and reacts quickly to prevent side slopes. During cornering, the frame does not incline so that the spring and shock absorbers respond fully to movements to absorb shocks. It is noted that the crossbars extend transversely a substantial length of the lateral distance between the front wheels. Therefore, the radius of the arcuate up and down movement of each front wheel is very long. Consequently, the desired compensation of the lateral inclination can be made possible with relatively small movements of the piston in the cylinder 50 . In addition, there is plenty of ground clearance under the crossbars.
Es sind verschiedene Abänderungen möglich. Beispiels weise kann für die hydraulische Anordnung ein anderes Ventil benutzt werden, sowie eine eigene Pumpe und mehrere Zylinder. Die Anordnung kann auch bei anderen Fahrzeugaufhängungen als dem McPherson-Federbein Ver wendung finden.Various changes are possible. Example another can for the hydraulic arrangement Valve, as well as its own pump and several cylinders. The arrangement can also with others Vehicle suspensions as the McPherson strut Ver find application.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616541 DE3616541A1 (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Anti-tilt device for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616541 DE3616541A1 (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Anti-tilt device for vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3616541A1 true DE3616541A1 (en) | 1987-11-19 |
Family
ID=6300981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863616541 Withdrawn DE3616541A1 (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Anti-tilt device for vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3616541A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992013731A1 (en) * | 1991-01-31 | 1992-08-20 | Lotus Cars Limited | A vehicle suspension device |
EP2058155B1 (en) | 2007-11-09 | 2016-02-24 | BAE Systems Hägglunds Aktiebolag | Suspension device and method during spring action and/or damping action for a vehicle |
-
1986
- 1986-05-16 DE DE19863616541 patent/DE3616541A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992013731A1 (en) * | 1991-01-31 | 1992-08-20 | Lotus Cars Limited | A vehicle suspension device |
EP2058155B1 (en) | 2007-11-09 | 2016-02-24 | BAE Systems Hägglunds Aktiebolag | Suspension device and method during spring action and/or damping action for a vehicle |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |