DE1154359B

DE1154359B - Liquid shock absorbers for vehicles, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE1154359B
Application number: DED25276A
Authority: DE
Inventors: Dr Techn Ernst Fiala
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1957-03-30
Filing date: 1957-03-30
Publication date: 1963-09-12

Description

Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei durch einen mit einem ersten Fahrzeugteil, z. B. dem Fahrzeugrahmen verbundenen Dämpferkolben das in einem Stoßdämpfergehäuse befindliche Dämpfungsmittel unter entsprechenderDrosselung von einer Dämpferkammer in eine zweite gedrückt wird.Liquid shock absorbers for vehicles, in particular for motor vehicles The invention relates to a liquid shock absorber for vehicles, in particular for motor vehicles, wherein a with a first vehicle part, z. B. the vehicle frame connected damper piston located in a shock absorber housing damping means is pressed from one damper chamber into a second with corresponding throttling.

Bekannte Flüssigkeitsstoßdämpfer dieser Art haben den Nachteil, daß bei ihnen das Dämpfungsmittel stets unter einem bestimmten Mindestdruck stehen muß, weil sonst bei bestimmten Betriebsbedingungen Dampfblasenbildung im Dämpfungsmittel auftreten kann. Kann dieser Mindestdruck nicht auf die Dauer aufrechterhalten werden - z. B. infolge von Leckverlusten -, dann wird der Stoßdämpfer unbrauchbar.Known liquid shock absorbers of this type have the disadvantage that with them the damping agent must always be under a certain minimum pressure, otherwise, under certain operating conditions, vapor bubbles will form in the damping agent can occur. This minimum pressure cannot be maintained in the long term - e.g. B. as a result of leakage - then the shock absorber becomes unusable.

Die Erfindung hat sich einen Stoßdämpfer mit selbsttätiger Druckregulierung und erhöhter Lebensdauer zur Aufgabe gestellt. Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß im Stoßdämpfergehäuse als Abschluß der Dämpferkammern und zur selbsttätigen Erzeugung eines vom Fahrzeuggewicht abhängigen Druckes im Dämpfungsmittel außer dem Dämpferkolbe-n ein an sich bekannter Tragkolben angeordnet und mit dem zweiten Fahrzeugteil, wie dem Radträger, verbunden ist, wobei das Stoßdämpfergehäuse allein durch ein Federelement mit dem ersten Fahrzeugteil, wie etwa dem Fahrzeugrahmen, verbunden ist.The invention has a shock absorber with automatic pressure regulation and increased service life. This object is achieved according to the invention solved in that in the shock absorber housing as the conclusion of the damper chambers and for automatic generation of a pressure in the damping means that is dependent on the vehicle weight in addition to the damper piston-n a known support piston arranged and with the second vehicle part, such as the wheel carrier, is connected, the shock absorber housing solely by a spring element with the first vehicle part, such as the vehicle frame, connected is.

Bei dem Stoßdämpfer gemäß der Erfindung wird der Druck im Dämpfungsmittel, z. B. dem Öl, selbsttätig durch das Fahrzeuggewicht erzeugt und auch bei. Leckverlusten in gleicher Höhe aufrechterhalten. Es wird also jede Dampfblasenbildung infolge Druckverlustes vermieden und damit die Lebensdauer des Stoßdämpfers heraufgesetzt.In the shock absorber according to the invention, the pressure in the damping means, z. B. the oil, generated automatically by the vehicle weight and also with. Leakage losses maintained in the same amount. So every vapor bubble formation is a consequence Pressure loss avoided and thus the service life of the shock absorber increased.

Es ist allgemein bekannt, die Radlast auf eine Flüssigkeit und durch diese auf eine Feder zu übertragen und diese Flüssigkeit dadurch unter einen von der Radlast abhängigen Druck zu setzen. Dabei handelt es sich im Gegensatz zur Erfindung jedoch um Federungen, bei denen die Flüssigkeit als übertragungselement auf das eigentliche Federelement dient und daher notwendigerweise dieRadlastübernehmen muß. Ein älterer Vorschlag hat eine pneumatische Ausgleichsfeder zum Inhalt, bei dem das zwischen zwei Kolben eingeschlossene Medium als Federelement und nicht als Stoßdämpfer dient.It is well known that the wheel load on a fluid and through to transfer this to a spring and this liquid thereby under one of to set the pressure dependent on the wheel load. This is in contrast to the invention but about suspensions in which the liquid acts as a transmission element on the actual spring element is used and therefore necessarily has to take over the wheel load. An older proposal has a pneumatic balancing spring for content, in which the medium enclosed between two pistons as a spring element and not as a shock absorber serves.

Es ist ferner eine hydropneumatische Abfederung bekannt, welche einen Tragkolben in einem stoßdämpferähnlichen Gehäuse aufweist. Zwischen diesem und dem Tragkolben liegt das Federelement. Im Gehäuse ist weiterhin ein Dämpferkolben angeordnet, derart, daß zwischen ihm und dem Tragkolben und zwischen ihm und dem Gehäuse zwei flüssigkeitsgefüllte Dämpferkammern entstehen. Das Gehäuse kann mit dem einen, der Dämpferkolben mit dem anderen gegeneinander abzufedernden Fahrzeugteil verbunden sein.It is also known a hydropneumatic suspension which one Has support piston in a shock absorber-like housing. Between this and that The spring element lies on the support piston. A damper piston is also arranged in the housing, such that between it and the support piston and between it and the housing two liquid-filled damper chambers are created. The case can be with the one who Damper piston connected to the other vehicle part to be cushioned against each other be.

Abgesehen davon, daß es sich auch dabei um eine Federung handelt, hat diese bekannte Anordnung den Nachteil, daß die unterzubringenden Federabmessungen ohne praktisch untragbare Stoßdämpfervergrößerung nur beschränkt ist. Ferner ist man dabei an eine endliche Kolbenstangengröße gebunden, denn die Dämpfungsflüssigkeit muß - um wirksame Federwege am Tragkolben zu ergeben - von einer größeren in eine kleinere Kammer verdrängt worden.Apart from the fact that it is also a suspension, this known arrangement has the disadvantage that the spring dimensions to be accommodated is limited without a practically unacceptable shock absorber enlargement. Furthermore is you are bound to a finite piston rod size, because the damping fluid must - in order to produce effective spring travel on the support piston - from a larger to a smaller chamber has been displaced.

Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung vermieden. Hinsichtlich des letztgenannten Nachteils kommt dies in der Praxis darauf hinaus, daß die Erfindung auch auf Stoßdämpfer anderer Systeme angewendet werden kann. Hieraus folgt dann unter Umständen noch der weitere Vorteil, daß zwischen Gehäuse und Tragkolben keine Relativbewegung mehr auftritt, was die Abdichtung .erleichtert.These disadvantages are avoided by the design according to the invention. With regard to the last-mentioned disadvantage, in practice this comes down to that the invention can also be applied to shock absorbers of other systems. From this Then, under certain circumstances, there is the further advantage that between the housing and the support piston Relative movement no longer occurs, which makes the seal easier.

Bei einer Ausführung mit einer als Federelement wirkenden konzentrisch um den Stoßdämpfer angeordneten Schraubenfeder wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, diese einerseits in an sich bekannter Weise am Gehäuse durch einen mit dem Gehäuseboden verbundenen Federteller und andererseits am Rahmen, wie etwa an einer Quertraverse, abzustützen. Hierbei wird die Anordnung so getroffen, daß der Teller für die Schraubenfeder und der Tragkolben unten, der Dämpfungskolben oben angeordnet ist und daß Üm Gehäuse unterhalb des Tragkolbens ein Raum zur Aufnahme der Leckverluste angeordnet ist, der eine Leckmittelabführung aufweist.In an embodiment with a concentric acting as a spring element The coil spring arranged around the shock absorber is proposed according to the invention, this on the one hand in a manner known per se on the housing by one with the housing base connected spring plate and on the other hand on the frame, such as on a cross member, to support. Here, the arrangement is made so that the plate for the coil spring and the support piston is arranged below, the damping piston is arranged above and that Um Housing arranged below the support piston a space for absorbing the leakage losses is, which has a leakage drainage.

Ein besonderer Vorteil ergibt sieh, wenn zur Dekkung der Leckverluste eine Dämpferkammer eine an sich bekannte Zuführungsleitung aufweist und hierfür in .ebenfalls an sich bekannter Weise in der Kolbenstange des Dämpferkolbens eine zentrale Bohrung angeordnet ist. Eine Pumpe ist dann in an sich bekannter Weise für das Dämpfungsmittel vorgesehen und gegebenenfalls in derZuführungsleitung .einRücksohlagventil angeordnet. In diesem Fall kann die Erfindung dahingehend weitergebildet werden, daß diese Pumpe über entsprechende selbsttätig oder von Hand auszulösende Regelorgane zur Niveauregulierung des Fahrzeuges mit Hilfe der Stoßdämpferfüllung dient. Als Pumpe kann eine bereits vorhandene Pumpe dienen, wie etwa die Druckmittelpumpe eines mittels Druchflüssigkeit schaltbaren Geschwindigkeitswechselgetriebes. Die Zuführungsleitung kann auch von einem unter entsprechendem Druck stehenden Behälter abzweigen.A particular advantage is shown when to cover leakage losses a damper chamber has a feed line known per se and for this purpose also in a known manner in the piston rod of the damper piston central bore is arranged. A pump is then in a manner known per se provided for the damping means and, if necessary, in the supply line arranged. In this case, the invention can be developed to the effect that that this pump has appropriate control organs to be triggered automatically or by hand is used for level control of the vehicle with the help of the shock absorber filling. as An already existing pump, such as the pressure medium pump, can serve as a pump by means of fluid switchable speed change gear. The feed line can also branch off from a container under pressure.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigt mit den für sie wesentlichen Teilen das Ausführungsbeispiel der Zeichnung an Hand einer Radaufhängung mit Doppellenker. Die Erfindung ist auch für andere Radaufhängungen geeignet. Es zeigt Fig.1 die Stoßdämpferanordnung im Schema und Fig.2 einen Stoßdämpfer im Schnitt.How the invention can be carried out in detail, shows with the for them essential parts the embodiment of the drawing on the basis of a Wheel suspension with double handlebars. The invention is also applicable to other wheel suspensions suitable. FIG. 1 shows the shock absorber arrangement in the scheme and FIG. 2 shows a shock absorber on average.

Nach Fig.1 ist ein Radträger 10 für ein Fahrzeugrad 11 über zwei Querlenker 12 und 13 am Fahrzeugrahmen 14 angelenkt. Zwischen dem unterem Querlenker 12 und einer oberen Quertraverse 15 oder einem anderen Teil des Fahrzeugrahmens 14 ist ein Stoßdämpfer 16 und .eine Schraubenfeder 17 als Fahrzeugfeder in an sich bekannter Weise konzentrisch zueinander angeordnet. Die Schraubenfeder 17 stützt sich unten auf einen Federteller 18, der am Gehäuse des Stoßdämpfers 16 befestigt ist. Oben ist sie über einen weiteren. Federteller 19 oder auch unmittelbar an der Quertraverse 15 abgestützt. Die Kombination des Stoßdämpfers auch mit anderen Federelementen, z. B. Blatt- oder Drehstabfedern, ist denkbar.According to FIG. 1, a wheel carrier 10 for a vehicle wheel 11 is articulated to the vehicle frame 14 via two wishbones 12 and 13. Between the lower wishbone 12 and an upper cross member 15 or another part of the vehicle frame 14, a shock absorber 16 and a coil spring 17 as a vehicle spring are arranged concentrically to one another in a manner known per se. The coil spring 17 is supported at the bottom on a spring plate 18 which is fastened to the housing of the shock absorber 16. Above it is about another. Spring plate 19 or directly supported on the cross member 15. The combination of the shock absorber with other spring elements such. B. leaf or torsion bar springs is conceivable.

Nach Fig. 2 befinden sich im Gehäuse 27 des Stoßdämpfers 16 zwei Kolben 20 und 21. Der untere Kolben 20 dient als Tragkolben und ist dichtend im Gehäuse 27 eingepaßt bzw. durch entsprechende Dichtungen zusätzlich oder allein abgedichtet. Er ist nur einseitig vom Dämpfungsmittel beaufschlagt, d. h. nur der über ihm befindliche Raum 28 ist z. B. mit Öl gefüllt, während der untere Raum 29 nur zur Leckölaufnahme dient und daher im allgemeinen leer oder nur teilweise gefüllt sein wird. Der Tragkolben 20 ist über die Kolbenstange 22 oder ein anderes Verbindungsghed mit dem unteren Querlenker 12 oder einem anderen die Radlast aufnehmenden Glied der Radaufhängung verbunden. Er überträgt dadurch die Radlast unmittelbar auf das Dämpfungsmittel, z. B. die Ölfüllung des Stoßdämpfers, und von dieser erst mittelbar über das Gehäuse 27 auf die Feder 17.According to FIG. 2, two pistons 20 and 21 are located in the housing 27 of the shock absorber 16. The lower piston 20 serves as a support piston and is fitted in a sealing manner in the housing 27 or is additionally or solely sealed by appropriate seals. He is acted on only on one side by the damping means, ie only the space 28 located above him is z. B. filled with oil, while the lower space 29 is only used to take up leakage oil and will therefore generally be empty or only partially filled. The support piston 20 is connected to the lower transverse link 12 or another member of the wheel suspension that absorbs the wheel load via the piston rod 22 or another connecting device. It thereby transfers the wheel load directly to the damping means, e.g. B. the oil filling of the shock absorber, and from this only indirectly via the housing 27 to the spring 17.

Im oberen Stoßdämpferraum ist als Dämpfungskolben der Kolben 21 angeordnet und über seine Kolbenstange 23 oder ein anderes Verbindungsglied an der oberen Quertraverse 15 oder einem anderen Teil des Fahrzeugrahmens angelenkt. Im Dämpfunggkolben 21 befinden sich die Dämpfungsöffnungen 24 mit gegebenenfalls regelbarem Drosselquerschnitt oder anderen die Charakteristik beeinflussenden Drosselorganen. Gegebenenfalls kann der Dämpfungskolben 21 auch mit Spiel im Gehäuse 27 eingesetzt sein, so daß der Ringspalt an seinem Umfang zusätzlich oder allein als Drosselquerschnitt wirkt. The piston 21 is arranged as a damping piston in the upper shock absorber chamber and is articulated to the upper cross member 15 or another part of the vehicle frame via its piston rod 23 or another connecting element. In the damping piston 21 there are the damping openings 24 with optionally adjustable throttle cross-section or other throttle elements influencing the characteristic. If necessary, the damping piston 21 can also be inserted with play in the housing 27 , so that the annular gap acts on its circumference additionally or solely as a throttle cross-section.

Die Stoßdämpferfüllung im Raum 28 steht immer unter dem Druck der Radlast. Die einwandfreie Funktion ist also an sich auch dann gewährleistet, wenn Leckverluste auftreten. Um diese aber auszugleichen, kann z. B. in der Kolbenstange 23 eine Zuführung für das Dämpfungsmittel angeordnet sein. Unterhalb des Tragkolbens 20 befindet sich ein Anschluß 26, durch den das Lecköl aus dem Raum 29 in einen Sammelbehälter zurückgeführt werden kann.The shock absorber filling in space 28 is always under the pressure of the wheel load. Correct functioning is therefore guaranteed even if leakage losses occur. To compensate for this, however, z. B. in the piston rod 23 a feed for the damping means can be arranged. Below the support piston 20 there is a connection 26 through which the leakage oil can be returned from the space 29 into a collecting container.

Beim Durchfedern des Rades 11 wird über den Querlenker 12 und die Kolbenstange 22 der Tragkolben 20 nach oben bewegt. Dabei muß das Gehäuse 27 des Stoßdämpfers mit dem unteren Federteller 18 sich rascher nach oben bewegen als der Tragkolben 20, weil das Volumen der oben in den Stoßdämpfer eintretenden Kolbenstange 23 mit verdrängt werden muß. Die Bewegungen des Querlenkers 12 werden also gewissermaßen mit einer Übersetzung auf die Feder übertragen. Es wäre an sich auch denkbar, die Anordnung umzukehren und den Tragkolben mit dem Rahmen, den Dämpfungskolben und die Feder mit dem Radträger zu verbinden.When the wheel 11 is deflected, the support piston 20 is moved upwards via the wishbone 12 and the piston rod 22. The housing 27 of the shock absorber with the lower spring plate 18 must move upwards faster than the support piston 20 because the volume of the piston rod 23 entering the shock absorber at the top must also be displaced. The movements of the wishbone 12 are thus to a certain extent transferred to the spring with a translation. It would also be conceivable to reverse the arrangement and to connect the support piston to the frame, the damping piston and the spring to the wheel carrier.

Die Zuführung 25 kann zum Nachfüllen des Stoßdämpfers zweckmäßig mit einer Pumpe verbunden sein. Gegebenenfalls ist in der Zuführungsleitung ein Rückschlagventil vorgesehen. Die Zuführungsleitung kann auch am Gehäuse 27 im Raum 28 angebracht sein. Es ist weiterhin denkbar, für die Zuführung des Dämpfungsöles eine am Fahrzeug bereits vorhandene Ölpumpe, z. B. die Pumpe zur Speisung der Schaltvorrichtung eines automatischen Getriebes, zu verwenden.The feed line 25 can expediently be connected to a pump for refilling the shock absorber. If necessary, a check valve is provided in the supply line. The supply line can also be attached to the housing 27 in the space 28. It is also conceivable to use an oil pump already present on the vehicle, e.g. B. to use the pump to feed the switching device of an automatic transmission.

Durch Einschaltung entsprechender Regelorgane in die Zuführungsleitung 25 hat man es in der Hand, den Stoßdämpfer gemäß derErfindung für dieNiveauregulierung des Fahrzeuges auszunützen. Man kann diese Regelorgane von Hand oder selbsttätig derart steuern, daß bei wechselnder Belastung des Fahrzeuges durch entsprechende Änderung der Füllung des Stoßdämpfers 16 eine gleichbleibende Bodenfreiheit des Fahrzeuges gewährleistet ist.By including appropriate control elements in the supply line 25 , it is possible to use the shock absorber according to the invention for level control of the vehicle. These regulating elements can be controlled manually or automatically in such a way that, when the load on the vehicle changes, a constant ground clearance of the vehicle is guaranteed by changing the filling of the shock absorber 16 accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Liquid shock absorbers for vehicles, in particular for motor vehicles, with one having a first vehicle part; z. B. the vehicle frame, connected damper piston located in a shock absorber housing damping means with corresponding throttling pressed from one damper chamber into a second is, characterized in that in the shock absorber housing as the conclusion of the damper chambers and for the automatic generation of a pressure dependent on the vehicle weight in In addition to the damper piston, a known support piston is arranged at the damping means and connected to the second vehicle part, such as the wheel carrier, the shock absorber housing solely by a spring element with the first vehicle part, such as the vehicle frame, connected is.

2. Shock absorber according to claim 1, with one acting as a spring element, helical spring (17) arranged concentrically around the shock absorber, through this characterized in that this spring (17) on the one hand in a manner known per se on the shock absorber housing (27) by a spring plate (18) connected to the housing base and on the other hand is supported on the vehicle frame, such as a cross member (15).

3. Shock absorbers according to claim 1 or 2, characterized by such an arrangement and connection of the shock absorber (16) with the mutually movable vehicle parts that the plate (18) for the helical spring (17) and the support piston (20) below, the damping piston (21) is arranged above and that in the housing (27) below the support piston (20) a space (29) is arranged to accommodate the leakage losses, which is a leakage discharge (26).

4. Shock absorber according to claim 3, characterized in that a Damper chamber (28) a known per se serving to cover the leakage losses Has supply line and for this purpose in a manner also known per se in the Piston rod (23) of the damping piston a central bore (25) is arranged.

5. Shock absorber according to one of the preceding claims, characterized in that the shock absorber to cover the leakage losses in a known manner a pump assigned for the damping means and in the supply line of the damping means a check valve is arranged for the shock absorber (16).

6. Shock absorber according to claim 5, whereby the pump has appropriate control elements that can be triggered automatically or manually is used for level control of the vehicle, characterized in that the level control takes place with the help of the shock absorber filling.

7. Shock absorber according to one of claims 5 or 6, characterized in that the supply line for the shock absorber filling is branched off from a pump already present in the vehicle, such as the pressure medium pump of a speed change gear switchable by means of pressure fluid or from a container under corresponding pressure. Considered publications: German Patent Nos. 601364, 609 442, 651076, 858 612, 896 311; British Patent No. 565,630; "Automobiltechnisches Handbuch" by Bussien, Technischer Verlag Herbert Cram, Berlin, 17th edition ad J. 1953, 1st volume, p. 713; "KFZ-Fachblatt" magazine from September 22, 1955, p. 321; Magazine "The Motor"; from August 29, 1956, p.160. Older patents considered: German Patent No. 1070 940.