DE1480162B

DE1480162B - Self-pumping strut with internal level control for vehicles

Info

Publication number: DE1480162B
Authority: DE
Inventors: Leopold F. 7000 Stuttgart. B60g 15-12 Schmid
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung für Fahrzeuge, bestehend aus einer Schraubenfeder, einem einen oberen Federteller der Schraubenfeder tragenden hydraulischen Stellzylinder, dessen Stellkolbcn mit den gefederten Massen verbunden ist, einem konzentrisch innerhalb der Schraubenfeder angeordneten Vorratsbehälter für die Hydraulikflüssigkeit, der mit einem von den ungefederten Massen getragenen unteren Federteller für die Schraubenfeder verbunden ist, einer im Aufregelbereich Hydraulikflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Stellzylinder fördernden Purnpeinrichtung, die einen mit dem Stellkolben ver* bundenen Pumpenzylinder, einen den Vorratsbehälter zentrisch durchsetzenden, durch dessen Boden betätigten und im Pumpenzylinder mit einer Feder zusammenwirkenden Pumpenstempel, ein zwischen Vorratsbehälter und Pumpenzylinder angeordnetes und außerhalb des Aufregeibereichs zur Unterbindung der Pumpwirkung kurzgeschlossenes Pumpensaugventil und ein zwischen Pumpenzylinder und Stellzylinder angeordnetes Pumpendruckventil umfaßt, und einer Abregeleinrichtung, die im Abregelbereich auch das Pumpendruckventil kurzschließt und die Flüssigkeit aus dem Stellzylinder in den Vorratsbehälter zurückfließen läßt.The invention relates to a self-pumping strut with internal level control for vehicles, Consists of a helical spring, one supporting an upper spring plate of the helical spring hydraulic actuating cylinder, the actuating piston of which is connected to the sprung masses, one concentric inside the coil spring arranged reservoir for the hydraulic fluid, which with a lower spring plate for the helical spring supported by the unsprung masses is connected, one in the up-regulating area feed hydraulic fluid from the reservoir into the actuating cylinder Pumping device, which has a pump cylinder connected to the actuating piston, and a storage container centrally penetrating, actuated by the bottom and cooperating with a spring in the pump cylinder Pump ram, one arranged between the reservoir and the pump cylinder and a pump suction valve short-circuited outside the excitation area to prevent the pumping action and comprises a pump pressure valve arranged between the pump cylinder and the actuating cylinder, and a regulating device which also short-circuits the pump pressure valve in the regulating range and allows the liquid to flow back from the actuating cylinder into the storage container.

Ein deratiges, selbstpumpendes Federbein ist bereits Gegenstand des älteren deutschen Patents 1 480 136. Mit diesem Federbein wird eine große Regelgenauigkeit erzielt, außerdem wird auf einfache Weise verhindert, daß der Wagenkasten bei längerem Stillstand unter das Sollniveau absinkt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß es in manchen Fällen wünschenswert ist, das erforderliche Sollniveau mit noch größerer Genauigkeit einzuhalten.Such a self-pumping shock absorber is already the subject of the earlier German patent 1 480 136. With this shock absorber, a high level of control accuracy is achieved, and simple Way prevents the car body from falling below the target level if it is not used for a long period of time. It has, however has shown that in some cases it is desirable to set the required level with even greater To maintain accuracy.

Zum Stand der Technik (USA.-Patentschrift 3 150 867) gehört ein selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung für Fahrzeuge mit einer Schraubenfeder und einem mit dieser in Reihe liegenden hydraulischen Stellglied, bei dem als Abregelmechanismus Bohrungen vorgesehen sind, die unterhalb der dem Sollniveau entsprechenden Stellung der Pumpenstange gegenüber dem Dämpfungskolben verschlossen werden. Dieses bekannte Federbein weist einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau auf, ohne daß hiermit eine zuverlässige Regelgenauigkeit zu erreichen ist.The prior art (US Pat. No. 3,150,867) includes a self-pumping spring strut Internal level control for vehicles with a helical spring and one in series with it Hydraulic actuator in which bores are provided as a regulating mechanism, which are below the position of the pump rod relative to the damping piston corresponding to the target level will. This known strut has a relatively complicated structure, without this being able to achieve reliable control accuracy.

Schließlich zeigt die USA.-Patentschrift 2 592 391 ebenfalls ein derartiges selbstpumpendes Federbein mit innerer Niveauregelung für Fahrzeuge, das eine zweite Pumpeinrichtung als Abregelmechanismus für die Niveauregelung besitzt. Auch hier wird ein verhältnismäßig großer baulicher Aufwand getrieben, die Zuverlässigkeit des Abregefmechanismus läßt zu wünschen übrig.Finally, US Pat. No. 2,592,391 also shows a self-pumping strut of this type with internal level control for vehicles, which has a second pumping device as a regulating mechanism for level control. Here, too, a relatively large amount of construction work is required, the reliability of the locking mechanism leaves something to be desired.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Federbein der eingangs genannten Art zu schaffen, das aus einfach herzustellenden Teilen besteht, einen kompakten Aufbau mit möglichst kleiner Bauhöhe aufweist und mit dem das Sollniveau des Fahrzeugaufbaus während der Fahrt sehr genau geregelt und eingehalten werden kann. Arch bei stillstehemdem Fahrzeug soll das Sollniveau über eine längere Zeit gehalten werden.The invention is therefore based on the object of creating a strut of the type mentioned above, which consists of parts that are easy to manufacture, a compact structure with the smallest possible overall height and with which the target level of the vehicle body is regulated very precisely while driving and can be complied with. Arch while standing still The vehicle should be kept at the target level over a longer period of time.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit einer durchgehenden Längsbohrung versehene Pumpenstempel durch die Feder im Pumpenzylinder nur im Aufregelbereich gegen den Boden des Vorratsbehälters gedrückt wird, an dem ein seine Längsbohrung dicht verschließendes Dichtelement vorgesehen ist. während er außerhalb des Aufregelbereichs zum Kurzschließen des Pumpensaugventils durch den Pumpenzylinder mitgenommen und von dem Dichtelement abgehoben wird.This object is achieved according to the invention in that the one with a through longitudinal bore provided pump ram by the spring in the pump cylinder only in the upright area against the floor of the storage container is pressed, on which a sealing element that tightly closes its longitudinal bore is provided. while being out of the upregulation range to short circuit the pump suction valve is entrained by the pump cylinder and lifted off the sealing element.

Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, ein die vorgenannten Merkmale enthaltendes Federbein in der Mitte einer starren Hinterachse, bezogen auf die Spur, anzuordnen. Unter Beibehaltung der bis jetzt üblichen Abfederung von starren Hinterachsen ergibt die mtttige Anordnung des Federbeins gemäß der Erfindung den gleichen Vorteil für Starrachsen, den man bei Pendelachsen bereits kennt: Das Momentanzentrum der Starrachse wird durch die Niveauregelung des Federbeins abgesenkt, so daß es nur wenig höher als das Momentanzentrum der Vorderachse liegt, Hierdurch steigt die Momentanachse,Furthermore, it is proposed according to the invention, a suspension strut containing the aforementioned features to be arranged in the middle of a rigid rear axle in relation to the track. While maintaining the up The suspension of rigid rear axles, which is now common, results in the suspension strut arrangement in accordance with The invention has the same advantage for rigid axles that is already known for pendulum axles: the instantaneous center the rigid axle is lowered by the level control of the strut, so that it is only slightly higher than the instantaneous center of the front axle, This increases the instantaneous axis,

das ist die Verbindung der Momentanzentren der spielsweise Gummi, bestehenden Dichtelementes 26that is the connection of the momentary centers of the sealing element 26, for example, rubber

Hinter- und der Vorderachse, nach hinten nicht mehr kann auch ein kegeliger Dorn »«» Stahl,/welcher dieA conical mandrel »« »steel, / which the

so stark an. Längsbohrung 22 dicht abschließt, verwendet wer-so strong. Longitudinal bore 22 seals tightly, are used

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der den. Der Stellkolben 34 ist über eine gerauschisobefolgenden Beschreibung in Verbindung mit den 5 rende Gummi-Metallverbindung 1 fest mit de« Fahr-Zeichnungen erläutert: zeugaufbau verbunden. Überschreitet der Fahrzeug-An embodiment of the invention is shown in the. The actuating piston 34 is a noise iso-following Description in connection with the 5 rende rubber-metal connection 1 fixed with the driving drawings explained: vehicle body connected. If the vehicle

Fig,l zeigt einen Längsschnitt durch ein Feder- aufbau seine Sollniveaulage durch das dauerndeFIG. 1 shows a longitudinal section through a spring structure its nominal level position through the permanent

bein gemäß der Erfindung, unter der Annahme, daß Pumpen von Flüssigkeit in den Druckraum 31, dannleg according to the invention, assuming that pumping liquid into the pressure chamber 31, then

das Fahrzeug normal belastet ist und der Fahrzeug- hebt sich der Pumpenstempel 21 von dem Dichte e-the vehicle is normally loaded and the vehicle- the pump ram 21 rises from the density e-

aufbau sich in Sollniveaulage befindet; io ment 26 ab und hört auf zu pumpen. Da eine Federsuperstructure is in the target level; io ment 26 and stops pumping. There is a feather

F i g. 2 zeigt einen Teilschnitt durch den unteren 18 durch eine Hülse 17 unter Vorsprung gehaltenF i g. 2 shows a partial section through the lower 18 held by a sleeve 17 under a projection

Federteller in der ganz nach oben eingefederten Stel- wird, wird ein Abregelventil 12 nach ÜberschreitenWhen the spring plate is fully compressed upwards, a cut-off valve 12 is activated after it is exceeded

, ^{6 6} _der Sollniveaulage von seinem Sitz abgehoben, und, ^{6 6 of} _the nominal level raised from its seat, and

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch den unteren aus dem Druckraum 31 fließt über Bohrungen 10 8FIG. 3 shows a partial section through the lower one from the pressure chamber 31 flows via bores 10 8

Federteller in der ganz nach unten ausgefederten Stel- 15 und 7, den Pumpenzylinder 19 und die Langsboh-Spring plate in the position 15 and 7 that is spring-loaded all the way down, the pump cylinder 19 and the Langsboh-

lung. rung 22 Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 28 ab. Da-lung. tion 22 liquid in the reservoir 28 from. There-

F i g. 4 zeigt in schematisier Darstellung ein Bei- durch senkt sich der V r.hrzeugaufbau und mit ihrn derF i g. 4 shows in a representation schematisier examples by the V lowers r.hrzeugaufbau and with be greased

spiel für die Verwendung des erfindungsgemäßen Stellkolben 34 wieder auf die Sollniveaulage ab, _m play for the use of the actuating piston 34 according to the invention back to the target level position, _m

Federbeins bei einer starren Hinterachse eines Kraft- der das Abregelventil 12 über die Feder 18, die vomSuspension strut in the case of a rigid rear axle of a force which controls the cut-off valve 12 via the spring 18, which is operated by the

fahrzeugs mit zwei getrennt angeordneten Schwin- ao Pumpenstempel 21 nach oben gedruckt wird, dievehicle with two separately arranged Schwin ao pump stamp 21 is printed upwards, the

gungsdämpfern; Bohrung? wieder dicht abschließt Bei maximalerdampers; Drilling? tightly again at maximum

Fi g. 5 zeigt einen Querschnitt durch das Achsroh;· Zuladung wird die Schraubenfeder 24 durch e.nenFi g. 5 shows a cross section through the axle tube; the helical spring 24 is loaded through the load

mit einer Sehenansicht einer starren Hinterachse mit oberen Federteller 4 um das Maß C zusammenge-with a visual view of a rigid rear axle with upper spring plate 4 by the dimension C together

einem in Achsmitte als Zusatzfeder angeordneten Fe- drückt, und die Niveauregelung hat die Aufgabe, dena spring arranged in the center of the axle as an additional spring, and the level control has the task of the

derbein gemäß der Erfindung; .5 Fahrzeugaufbau um den gleichen Betrag hochzupuir-derbein according to the invention; .5 to pull up the vehicle body by the same amount

F i g. 6 zeigt eine Draufsicht auf die starre Hinter- pen. Der Vorratsbehälter 28 wird über seinen Innenachse nach Fi g. 5; durchmesser auf dem Außendurchmesser eines rohr-F i g. 6 shows a top view of the rigid hindquarters. The reservoir 28 is about its inner axis according to Fig. 5; diameter on the outside diameter of a pipe

Fig. 7 zeigt die Seitenansicht eines Kraftfahrzeu- artigen Fortsatzes 29 des Stellzylinders 33 gefuhrt,7 shows the side view of a motor vehicle-like extension 29 of the actuating cylinder 33,

ges mit dem Momentanzentrum der Vorderachse, Da eine Gummimanschette 14 den Vorratsbehalterges with the instantaneous center of the front axle, As a rubber sleeve 14 the reservoir

dem normalen und dem abgesetzten Momentanzen- 30 28 dicht mit dem oberen Federteller 4 verbmde ,the normal and the remote instantaneous 30 28 tightly connected to the upper spring plate 4,

trum der Hinterachse sowie der normalen und der kann Lecköl, welches aus einer Dichtung9 austrittcenter of the rear axle as well as the normal and the can leak oil, which leaks from a seal9

abgesenkten Momentanachse. über Bohrungen 5 und 15 m den Vorratsbehälter 2blowered instantaneous axis. the reservoir 2b via bores 5 and 15 m

Das eine bauliche Einheit bildende selbstpum- zurückfließen. Auch das aus einer Dichtung 11 auspende Federbein mit innerer Niveauregelung für tretende Leckö fließt unmittelbar in den Vorratebe-Fahrzeuge besitzt eine Schraubenfeder 24 zur Abfe- 35 hälter 28 zurück. 2 ist eine Gummiman:chette, 3 st derung der Räder gegenüber dem Fahrzeugaufbau. eine Abdeckkappe aus Stahl, und 6 ist un Reduzier-Ein Stellkolben 34 eines flüssigkeitsbeaufschlagten stück aus Stahl 13 ist ein geschlitzter und federnder Stellzylinders 33 weist einen nach unten ragenden Ring als Anschlag fur den Schaft 16 auf seinem Weg Schafi 16 auf, der mit seinem unteren Ende in die nach oben. 25 ist ein Gummipilz zur Gerauschdamp-Flüssigkeit 23 eines Vorratsbehälters 28 taucht. Im 40 fung. Der Buchstabe^ kennzeichnet das Maß der unterer. Ende des Schaftes 16 befinden sich ein Pum- Durchfederung des Rades nach oben und der Buchpenzylinder 19, ein Pumpensaugventil 20 und ein stäbe B das Maß der Ausfederung des Rades nach Pumpenstempel 21 einer Pumpeinrichtung für die Ni- unten. , , . · . u- _tara„u_co ■*« ,•niveauregelung. Die Betätigung des Pumpenstempels In F i g. 5 und 6 ist eine starre Hinterachse 38 über 21 erfolgt ώ-rch den Boden des Vorratsbehälters 28, 45 zwei untere Längslenker 35 und einen oberen Dreider die Auf- und Abbewegung eines unteren Feder- eckslcnker 39 gelenkig mit dem Fahrzeugaufbau vertellers 27 der Schraubenfeder 24 mitmacht. Da keine bunden. Zwei Schraubenfedern 36 tragen etwa 60 bis Fahrbahn absolut eben ist, schwingt der Vorratsbe- 75 »/0 des auf die Hinterachse entfallenden Gewichtes halter 28 dauernd auf und ab, entweder mit der Fre- des Fahrzeugaufbaus. Die restliche Federkraft wird quenz des Fahrzeugaufbaus, die je nach Fahrzeug 50 von der als Zusatzfeder wirkenden Schraubenfeder zwischen 60 und 100 Schwingungen pro Minute liegt, 24 des Federbeins nach dei Erfindung aufgebracht, oder mit der höheren Frequenz der Rad- bzw. Achs- welches in Achsmitte angeordnet ist. Die Dampfung schwingungen. Dabei wird durch den Pumpenstempel für alle drei Federn erfolgt durch zwei Schwingungs-21 Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 28 über das dän.pfer 37. _ Pumpensaugventil 20, den Pumpenzylinder 19, ein 55 In Fig. 7 werden das Momentanzentrum40 einer Pumpendruckventil 32 und eine Bohrung 30 in einen Vorderachse und das Momentanzentrum 43 einer Druckraum 31 im Stellzylinder 33 gepumpt. Eine Hinterachse durch eine Momentanachse 41 verbundurchgehende Längsbohrung 22 des Pumpenstempels den. 44 kennzeichnet das durch die als ZUsatzfeder 21 wird während des Pumpens von einem am Boden wirkende Schraubenfeder 24 des erfindungsgemaßen des Vorratsbehälters 28 befindlichen Dichtelement 60 Federbeins abgesenkte hintere Momentanzentrum, 26 dicht verschlossen. An Stelle des in der Zeichnung und 42 versinnbildlicht die abgesenkte Momentandargestellten, aus einem elastischen Werkstoff, bei- achse.The self-pumping flow back, which forms a structural unit. The spring strut with internal level control for leaking leaks flowing out of a seal 11 also flows directly into the storage vehicle and has a helical spring 24 back to the container 28. 2 is a rubber man: chain, 3 is the position of the wheels in relation to the vehicle body. a cover cap made of steel, and 6 is a reducer. An actuating piston 34 of a liquid-loaded piece made of steel 13 is a slotted and resilient actuating cylinder 33 has a downwardly protruding ring as a stop for the shaft 16 on its way to Schafi 16, which with its lower End in the up. 25 is a rubber mushroom for noise vapor liquid 23 of a storage container 28 is immersed. In 40 fung. The letter ^ indicates the dimension of the lower. At the end of the shaft 16 there is a pump deflection of the wheel upwards and the book cylinder 19, a pump suction valve 20 and a rod B, the amount of deflection of the wheel after the pump ram 21 of a pumping device for the Ni- down. ,,. ·. _utara “u _co ■ *”, • level control. The actuation of the pump plunger in FIG. 5 and 6 is a rigid rear axle 38 via 21 ώ-rch the bottom of the storage container 28, 45 two lower trailing arms 35 and an upper three-member the up and down movement of a lower corner spring 39 articulated with the vehicle superstructure adjuster 27 of the helical spring 24 participates . Since there are no bounds. Two helical springs 36 carry about 60 minutes until the road is absolutely level, the storage container of the weight holder 28 allotted to the rear axle oscillates continuously up and down, either with the vehicle body. The remaining spring force is applied to the vehicle body, depending on the vehicle 50 of the helical spring acting as an additional spring between 60 and 100 vibrations per minute, 24 of the strut according to the invention, or with the higher frequency of the wheel or axle which in Axis center is arranged. The damping vibrates. The pump ram for all three springs is carried out by two vibration 21 fluid from the storage container 28 via the Danish pump 37. _ Pump suction valve 20, the pump cylinder 19, a 55 In Fig. 7, the instantaneous center 40 of a pump pressure valve 32 and a bore 30 is pumped into a front axle and the instantaneous center 43 of a pressure chamber 31 in the actuating cylinder 33. A rear axis through a momentary axis 41 through the composite longitudinal bore 22 of the pump plunger. 44 denotes the rear instant center, 26, which is lowered by the auxiliary spring 21 and is tightly closed during pumping by a helical spring 24 of the inventive sealing element 60 located in the storage container 28, which is located on the bottom. Instead of the one in the drawings and 42, the lowered momentary depicted, made of an elastic material, symbolizes the two axes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Self-pumping strut with internal level control for vehicles, consisting of a helical spring, a hydraulic actuating cylinder supporting an upper spring plate of the helical spring, the actuating piston of which is connected to the sprung masses, a reservoir for the hydraulic fluid arranged concentrically within the helical spring, which is connected to one of the is connected to unsprung masses borne lower spring plate for the helical spring, a pump device which delivers hydraulic fluid from the storage tank into the actuating cylinder in the regulating area, a pump cylinder connected to azm actuating piston, a pump piston that centrally penetrates the storage container, is actuated through its bottom and interacting with a spring in the pump cylinder , a pump suction valve arranged between the reservoir and the pump cylinder and short-circuited outside the control area to prevent the pumping action, and a pump suction valve between the pump cylinder pump pressure valve arranged and adjusting cylinder, and a regulating device which also short-circuits the pump pressure valve in the release area and allows the liquid to flow back from the adjusting cylinder into the storage container, characterized in that the pump piston (21) provided with a continuous longitudinal bore (22) is actuated by the spring ( 18) in the pump cylinder (19) is only pressed against the bottom of the storage container (28) in the up-regulating area, on which a sealing element (26) which tightly closes its longitudinal bore (22) is provided, while outside the up-regulating area for short-circuiting the pump suction valve (20) is carried along by the pump cylinder (19) and lifted off the sealing element (26).

2. Self-pumping strut according to claim 1, characterized by its arrangement in the middle of a rigid rear axle (38), based on the track.