DE1143398B

DE1143398B - Pneumatic telescopic suspension, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1143398B
Application number: DEF18758A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Freyler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-10-31
Filing date: 1955-10-31
Publication date: 1963-02-07

Description

Pneumatische Teleskopfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Teleskopfederung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei der eine mit Kolben und Zylinder arbeitende Luftfederung und eine Kolbenladepumpe nach Art eines Differentialaggregates zusammengebaut sind.Pneumatic telescopic suspension, in particular for motor vehicles The invention relates to a pneumatic telescopic suspension, in particular for Motor vehicles in which a piston and cylinder working air suspension and a piston charge pump are assembled in the manner of a differential unit.

Es sind Luftfederungen bekannt, die einen Federkolben und einen bei Einfederung erhöhtem Druck ausgesetzten Hilfskolben aufweisen, der als Pumpe wirkt, um Luftverluste im Arbeitsraum der Federung auszugleichen. Der Zylinderraum des auf den Arbeitskolben aufgesetzten Hilfskolbens ist dabei durch einen weiteren, schwimmenden Kolben abgeschlossen, der mit einer Flüssigkeitsbremse zusammenarbeitet. Dies dient dazu, um im Zylinderraum des Hilfskolbens bei der Federbewegung eine stärkere Verdichtung als im Arbeitsraum zu erzielen. Bei einer anderen Ausführung, die ebenfalls eine Flüssigkeitsbremse aufweist, bildet ein hohler Federkolben einen inneren Zylinder, in dem ein Hilfskolben gleiten kann. In dem inneren Zylinder ist außerdem ein frei schwimmender Kolben der Flüssigkeitsbremse vorgesehen, um eine Pumpwirkung des Hilfskolbens zu ermöglichen.There are air suspensions known that have a spring piston and one at Have an auxiliary piston which is exposed to increased pressure and acts as a pump, to compensate for air losses in the working area of the suspension. The cylinder space of the The auxiliary piston placed on the working piston is replaced by a further, completed floating piston that works with a fluid brake. This is used to create a spring movement in the cylinder space of the auxiliary piston to achieve greater compression than in the work area. In another version, which also has a fluid brake, a hollow spring piston forms one inner cylinder in which an auxiliary piston can slide. In the inner cylinder is also provided a free-floating piston of the fluid brake to a To enable pumping action of the auxiliary piston.

Durch die Erfindung wird nun eine Federeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, geschaffen, bei der Luftfederung und Ladepumpe ohne zusätzliche Mittel auf engstem Raum zusammengebaut sind und die sich durch einfachen Aufbau und ein Minimum an bewegten Teilen auszeichnet.The invention now provides a spring device, in particular for Motor vehicles, created in the air suspension and charge pump without additional Means are assembled in a confined space and are easy to assemble and features a minimum of moving parts.

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung bei einer Teleskopfederung der eingangs genannten Art der Ladepumpenraum durch ein an einem Ende von einem Deckel oder Stopfen verschlossenes und an seinem anderen Ende den an seinem Außenumfang Dichtungsmanschetten aufweisenden Arbeitskolben tragendes Zylinderrohr gebildet, und es ist der in dem Zylinderrohr gleitende, mit Dichtungsmanschetten versehene Ladekolben am freien Ende eines den an seinem Innenumfang mit Dichtungsringen ausgerüsteten Arbeitskolben durchgreifenden Rohres befestigt, dessen in den Ladepumpenraum mündende Bohrung im Bereich des Arbeitszylinderraumes einen als Rückschlagventil ausgebildeten Auslaß in diesen besitzt, wobei in an sich bekannter Weise die Höhe des Ladepumpenraumes kleiner als die Höhe des Arbeitszylinderraumes ist.For this purpose, according to the invention, in a telescopic suspension of the type mentioned at the beginning of the cargo pump room by one at one end of one Lid or stopper closed and at its other end the one on its outer circumference Working piston bearing cylinder tube formed with sealing sleeves, and it is the one provided with sealing collars sliding in the cylinder tube Loading piston at the free end of the one equipped with sealing rings on its inner circumference Working piston fastened through pipe, which opens into the cargo pump room Bore in the area of the working cylinder space designed as a check valve Has outlet in these, the height of the charge pump chamber in a manner known per se is smaller than the height of the working cylinder space.

Zweckmäßig weist ein das den Ladekolben enthaltende Zylinderrohr umschließendes Lager einen oder mehrere am Außenumfang des Zylinderrohres angreifende Kunststoffbremsringe auf, wie solche im Stoßdämpferbau an sich bekannt sind.Expediently, a cylinder tube enclosing the loading piston has Bearing one or more plastic brake rings engaging the outer circumference of the cylinder tube on how those are known per se in shock absorber construction.

Zum Ausgleich eines etwaigen im Arbeitszylinder, z. B. bei Minderung der Nutzlast im Fahrzeug, auftretenden Luftüberschusses kann ein nutenförmiger Überströmkanal auf eine entsprechende Länge in der Wandung des Arbeitszylinders vorgesehen sein.To compensate for any in the working cylinder, e.g. B. in the event of a reduction the payload in the vehicle, excess air that occurs can be a groove-shaped overflow duct be provided on a corresponding length in the wall of the working cylinder.

Zum Auffangen eines Aufstoßschlages des Ladekolbens läßt sich am oberen Ende des Zylinderrohres in an sich bekannter Weise ein elastischer Puffer, etwa ein Einsatzstück aus Gummi oder Kunststoff, anbringen.To absorb an impact of the loading piston can be on the upper End of the cylinder tube in a known manner an elastic buffer, for example attach a rubber or plastic insert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist am unteren Ende des durch die hohle Kolbenstange der Ladepumpe führenden Luftweges ein Rückschlagventil so angebracht, daß ein etwa notwendiges Nachfüllen des Arbeitszylinders jederzeit erfolgen kann. Dieses Rückschlagventil kann in bekannter Weise ausgebildet und angebracht sein.According to a further feature of the invention is at the lower end of the a check valve through the air path leading through the hollow piston rod of the charge pump attached so that any necessary refilling of the working cylinder at any time can be done. This check valve can be designed and attached in a known manner be.

Zur Erzielung einer Kühlwirkung läßt sich der Arbeitszylinder in an sich bekannter Weise mit einem mit Kühlrippen versehenen Endstück ausrüsten.To achieve a cooling effect, the working cylinder can be turned on equip in a known manner with an end piece provided with cooling fins.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing illustrates an embodiment of the invention.

Abb. 1 läßt eine pneumatische Teleskopfederung im Längsschnitt erkennen; Abb. 2 verdeutlicht das gleiche Gerät in zusammengeschobener Stellung im teilweisen Längsschnitt um 90° zu Abb. 1 versetzt.Fig. 1 shows a pneumatic telescopic suspension in a longitudinal section; Fig. 2 illustrates the same device in the pushed together position in part Longitudinal section offset by 90 ° to Fig. 1.

In einem Arbeitszylinder 1 für die Luftfederung ist ein Arbeitskolben 2 verschiebbar angeordnet. Seine Kolbenstange ist ein Zylinderrohr 3, welches gleichzeitig den Ladepumpenraum 17 bildet. In dem Zylinderrohr 3 gleitet ein Ladekolben 4, dessen Stirnfläche infolge dieser Anordnung kleiner ist als die Stirnfläche des Arbeitskolbens 2. Die Kolbenstange des Ladekolbens 4 ist ein Rohr 5, welches durch den Arbeitskolben 2 so geführt ist, daß sich der Arbeitskolben 2 auf ihm verschieben kann. Das eine Ende des Rohres 5 ist in einem mit Kühlrippen 12 versehenen Endstück 7 des Arbeitszylinders festgelegt. Der Ladekolben 4 weist gegenüber dem Arbeitskolben 2 eine solche Lage auf, daß der Ladepumpenraum 17 immer eine geringere Höhe hat als der Arbeitszylinderraum 9.In a working cylinder 1 for the air suspension, a working piston 2 is arranged displaceably. Its piston rod is a cylinder tube 3, which at the same time forms the charge pump chamber 17. In the cylinder tube 3, a charging piston slides 4, whose end face is smaller as a result of this arrangement, as the end face of the working piston 2. The piston rod of the loading piston 4 is a tube 5 which is guided by the working piston 2 so that the working piston 2 move on it can. One end of the tube 5 is fixed in an end piece 7 of the working cylinder provided with cooling fins 12. In relation to the working piston 2, the loading piston 4 is in such a position that the loading pump space 17 always has a lower height than the working cylinder space 9.

Die axiale Bohrung 6 des Rohres 5 mündet oberhalb des Ladekolbens 4 in den Ladepumpenraum 17. Im Bereich des Arbeitszylinderraumes 9 ist die Bohrung 6 mit einer Ausmündung 8 versehen, die mit einem zum Arbeitszylinderraum9hinöffnendenring-oderschlauchartigen Rückschlagventil 10 ausgerüstet ist. Die Bohrung 6 des Rohres 5 weist ferner im Bodenstück 7 eine Gewindebohrung 11 auf, die ein nicht dargestelltes Rückschlagventil enthält oder so eingerichtet ist, daß ein handelsübliches Luftschlauchventil angebracht werden kann, über welches eine Füllung der Vorrichtung mit dem Luftschlauchanschluß einer jeden Tankstelle, Werkstatt od. dgl. erfolgen kann.The axial bore 6 of the tube 5 opens above the loading piston 4 in the charge pump chamber 17. In the area of the working cylinder chamber 9 is the bore 6 provided with an opening 8, which is provided with a ring or hose-like opening towards the working cylinder space 9 Check valve 10 is equipped. The bore 6 of the tube 5 also has in Bottom piece 7 has a threaded hole 11 which has a non-return valve, not shown contains or is set up so that a commercially available air hose valve is attached can be, via which a filling of the device with the air hose connection of every gas station, workshop or the like. Can take place.

Der Ladekolben 4 und der Arbeitskolben 2 besitzen Dichtungsmanschetten 18 aus Kunststoff mit lose auf den betreffenden Kolben aufgeschobenen Zwischenringen 19, welche jeweils zusammen mit Ringmuttern 20 angezogen werden.The loading piston 4 and the working piston 2 have sealing sleeves 18 made of plastic with intermediate rings 19 loosely pushed onto the piston in question, which are each tightened together with ring nuts 20.

Der Deckel 21 des Arbeitszylinders 1, der von dem Zylinderrohr 3, durchgriffen wird, ist mit mehreren Bremsringen 22 aus Kunststoff versehen, deren Bohrungen vor dem Einbau einen etwas kleineren Durchmesser haben als der äußere Durchmesser des Zylinderrohres 3. Sie werden von einem Haltering 23, dessen Bohrung größer ist als die Bohrungen der Bremsscheiben, in ihrer Lage gehalten. Damit wird erreicht, daß dem Ausschieben des Arbeitszylinders ein größerer Widerstand entgegengesetzt wird als dem Einschieben, so daß eine Dämpferwirkung erzielt wird. Der Arbeitskolben 2, der das Rohr 5 umgreift, ist an dieser Stelle ebenfalls mit Dichtungsringen 24 versehen. Die bei der Vorrichtung vorgesehenen Dichtungsmanschetten, Dichtungsringe bzw. Bremsringe werden zweckmäßig vor dem Einbau mit einer Kolloidalgraphit- und/oder Ölemulsion behandelt.The cover 21 of the working cylinder 1, which is penetrated by the cylinder tube 3, is provided with several brake rings 22 made of plastic, the holes of which have a slightly smaller diameter before installation than the outer diameter of the cylinder tube 3. They are held by a retaining ring 23, whose bore is larger than the bores of the brake discs, held in place. This ensures that the pushing out of the working cylinder is opposed to a greater resistance than pushing it in, so that a damping effect is achieved. The working piston 2, which engages around the tube 5, is also provided with sealing rings 24 at this point. The sealing collars, sealing rings or brake rings provided in the device are expediently treated with a colloidal graphite and / or oil emulsion before installation.

Im oberen Teil des Arbeitszylinders ist ein nutenförmiger Überströmkanal 13 mit entsprechender Länge vorgesehen, um einen Luftausgleich zu ermöglichen.In the upper part of the working cylinder is a groove-shaped overflow channel 13 provided with an appropriate length in order to allow air compensation.

An einem der Verbindung mit dem Fahrgestell dienenden Auge 14 ist eine Kappe 15 angebracht, die den Arbeitszylinder 1 untergreift. Im Grund des Ladepumpenraumes ist weiterhin an dem Auge 14 ein elastischer Puffer 16 vorgesehen.A cap 15, which engages under the working cylinder 1, is attached to an eye 14 which is used to connect to the chassis. In the base of the cargo pump space, an elastic buffer 16 is also provided on the eye 14.

Zum Füllen der Vorrichtung wird Luft über das Rückschlagventil in der Gewindebohrung 11 eingeführt. Die Luft strömt durch die Axialbohrung 6 in dem die Kolbenstange des Ladekolbens 4 bildenden Rohr 5 in den Ladepumpenraum 17 und über das Rückschlagventil 10 in den Arbeitszylinderraum 9. Hierbei wird der Arbeitszylinder relativ zum Arbeitskolben 2 und gleichzeitig der Ladekolben 4 gegenüber dem Zylinderrohr 3 verschoben.To fill the device, air is injected into the non-return valve the threaded hole 11 is introduced. The air flows through the axial bore 6 in the the piston rod of the loading piston 4 forming tube 5 in the loading pump chamber 17 and via the check valve 10 into the working cylinder space 9. Here, the working cylinder relative to the working piston 2 and at the same time the loading piston 4 relative to the cylinder tube 3 postponed.

Die Wirkungsweise der Ladepumpe ist folgende: Bei Beginn einer statischen oder dynamischen Belastung wird die Luft in dem Ladepumpenraum 17 durch die stattfindende Bewegung verdichtet. Ein Teil der verdichteten Luft gelangt über die Bohrung 6 und das Rückschlagventil 10 in den Arbeitszylinderraum 9. Infolge der niedrigeren Höhe des Ladepumpenraumes 17 gegenüber der Höhe des Arbeitszylinderraumes 9 entsteht beim Ineinanderschieben der Einheit im Raum 17 immer ein größerer Druck als im Raum 9, wobei über die Bohrung 6 und das Ventil 10 ein sofortiger Druckausgleich stattfindet, so daß sich die spezifischen Drücke in den beiden Räumen 17 und 9 ständig aneinander angleichen, wobei die auf die Unterseite des Kolbens 2 wirkende Kraft größer ist als die auf die Oberseite des Kolbens 4 ausgeübte. Bewegen sich die Zylinder auseinander, so kann entsprechend den sich einstellenden Druckverhältnissen über die Bohrung 6 und das Rückschlagventil bei 11 bei auftretendem Unterdruck im-Ladepumpenraum 17 Luft in diesen nachgesaugt werden.The mode of operation of the charge pump is as follows: When a static or dynamic load begins, the air in the charge pump space 17 is compressed by the movement taking place. A part of the compressed air passes through the bore 6 and the check valve 10 into the working cylinder space 9. Due to the lower height of the charge pump space 17 compared to the height of the working cylinder space 9, when the unit is pushed into one another in space 17, a greater pressure is always created than in space 9, whereby An immediate pressure equalization takes place via the bore 6 and the valve 10, so that the specific pressures in the two spaces 17 and 9 constantly equalize one another, the force acting on the underside of the piston 2 being greater than that on the upper side of the piston 4 practiced. If the cylinders move apart, air can be sucked into the charge pump chamber 17 via the bore 6 and the check valve at 11 in accordance with the pressure conditions that are established when a negative pressure occurs in the charge pump chamber 17.

Bei einer Entlastung der Vorrichtung oder bei entsprechender Volumenvergrößerung des Arbeitszylinderraumes 9 kann der Arbeitskolben 2 einen Teil des Überströmkanals 13, welcher in den von der Kappe 15 umschlossenen Raum bzw. ins Freie mündet, überfahren, so daß ein Ausströmen überschüssiger Luft ermöglicht wird. Im entgegengesetzten Fall kann über das in der Gewindebohrung 11 befindliche Rückschlagventil je nach Bedarf ein Nachfüllen von Luft bei jeder Tankstelle od. dgl. erfolgen.With a relief of the device or with a corresponding increase in volume of the working cylinder space 9, the working piston 2 can be a part of the overflow channel 13, which opens into the space enclosed by the cap 15 or into the open, overrun, so that an outflow of excess air is made possible. In the opposite Case can be via the check valve located in the threaded hole 11 depending on If there is a need to refill air at each gas station or the like.

Durch die vorgesehenen Bremsringe 22 ergibt sich eine lineare Schwingungsdämpfung. Hinzu kommt noch eine progressive Schwingungsdämpfung durch Verdichtung in den Räumen 25 und 26 befindlicher Luft.The provided brake rings 22 result in linear vibration damping. In addition, there is progressive vibration damping through compression in the rooms 25 and 26 located air.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Pneumatic telescopic suspension, in particular for motor vehicles, in which an air suspension working with piston and cylinder and a piston charging pump are assembled in the manner of a differential unit, characterized in that the charging pump chamber (17) is closed by a cover or plug at one end and at its other end the cylinder tube (3) carrying the working piston (2), which has sealing collars (18) on its outer circumference, and that the loading piston (4) sliding in the cylinder tube (3) and provided with sealing collars (18) is formed at the free end of a the working piston (2) which extends through the working piston (2) on its inner circumference and is fitted with sealing rings (24) , the bore (6) of which opens into the charge pump chamber (17) in the area of the working cylinder chamber (9) has an outlet in the form of a check valve (10) has this, the height of the charge pump chamber (17) being smaller than that in a manner known per se The height of the working cylinder space (9) is.

2. Device according to Claim 1, characterized in that a cylinder tube (3) enclosing One or more bearings on the outer circumference of the cylinder tube (3) are known per se Has attacking plastic brake rings (22).

3. Device after one of claims 1 and 2, characterized in that to compensate for any im Working cylinder (1), for example when reducing the payload in the vehicle, excess air that occurs a groove-shaped overflow channel (13) known per se to a corresponding length is provided in the wall of the working cylinder (1).

4. Device after one of claims 1 to 3, characterized in that for the purpose of reducing the impact of the loading piston (4) in the upper end of the cylinder tube (3) in a known manner way an elastic buffer (16), such as an insert made of rubber or plastic, is provided is.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that at the lower end of the hollow piston rod (5) of the charge pump in a manner known per se, a check valve (at 11) is attached so that any necessary refilling of the working cylinder ( 1) can be done at any time.

6. Device according to one of claims 1 to 5, io characterized in that the working cylinder (1) has an end piece provided with cooling fins (12) in a manner known per se. Considered publications: German Patent Nos. 897 811, 906177, 936184; Swiss Patent No. 157 215; German utility model No. 1 684 566; VDI magazine, Vol. 96, Düsseldorf, December 21, 1954, No. 36, pp. 1197 to 1206.