DE1004498B

DE1004498B - Hydraulic shock absorbers for motor vehicles

Info

Publication number: DE1004498B
Application number: DEF18187A
Authority: DE
Inventors: James J Damon
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1954-12-31
Filing date: 1955-08-13
Publication date: 1957-03-14

Description

Hydraulischer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge. Es sind hydraulische Stoßdämpfer bekannt, die zweiteilige Ventileinrichtungen besitzen, die in der Weise arbeiten, daß der Flüssigkeitsstrom in einer Richtung beide Ventile als einheitlichen Körper bewegt, in entgegengesetzter Richtung jedoch nur eines der beiden Ventile. Bei diesen Stoßdämpfern ist der Durchfluß durch die Ventile bei allen Stoßgeschwindigkeiten der gleiche. Dadurch sind diese Stoßdämpfer den auftretenden Betriebsbedingungen nur in unvollkommener Weise angepaßt.Hydraulic shock absorber for motor vehicles The invention relates to a hydraulic shock absorber for automobiles. They are hydraulic shock absorbers known to have two-part valve devices that operate in the manner that the liquid flow in one direction both valves as a single body moves, but only one of the two valves in the opposite direction. With these Shock absorbers is the flow through the valves at all shock velocities the same. As a result, these shock absorbers are the operating conditions that occur only imperfectly adapted.

Erfindungsgemäß trägt nun die mit einem oder mehreren Durchgängen versehene, bei übermäßigem Druck der Flüssigkeit entgegen der Wirkung einer Feder anhebbare Ventilscheibe der Ventileinrichtung einen durch die Ventilöffnung hindurchgehenden Zylinderansatz mit einer Drosselscheibe, die sich beim Anheben der Ventilscheibe in die Ventilöffnung hineinbewegt und den Durchflußquerschnitt für die Flüssigkeit regelt. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, daß die Ventilanordnung bei stärkeren Stößen mit hoher Geschwindigkeit einen stärkeren Durchlaß für die Flüssigkeit ergibt, während bei kleineren Stößen und geringeren Drücken die Drosselöffnung auch geringer ist. Hierdurch paßt sich der Stoßdämpfer besser den Betriebs- und Stoßbedingungen eines Kraftfahrzeuges an.According to the invention now carries with one or more passages provided, with excessive pressure of the liquid against the action of a spring liftable valve disc of the valve device one passing through the valve opening Cylinder attachment with a throttle disc, which moves when the valve disc is lifted moved into the valve opening and the flow area for the liquid regulates. The advantage of this design is that the valve assembly is stronger High-speed impacts result in a stronger passage for the liquid, while with smaller impacts and lower pressures the throttle opening is also smaller is. As a result, the shock absorber better adapts to the operating and shock conditions of a motor vehicle.

Die Ventilöffnung ist des weiteren erfindungsgemäß mit einem konischen Trichter versehen, der mit der wie ein zweiter Ventilteller wirkenden Drosselscheibe zusammen den Flüssigkeitsdurchgang regelt. Dabei weisen erfindungsgemäß die Ventilöffnung und die Drosselscheibe kreisförmige Querschnitte auf, wobei jedoch die Drosselscheibe einen kleineren Durchmesser als der Flüssigkeitsdurchlaß aufweist.According to the invention, the valve opening is also conical The funnel is provided with the throttle disk acting like a second valve disk together regulate the passage of liquid. According to the invention, the valve opening has and the throttle plate has circular cross-sections, but the throttle plate has a smaller diameter than the liquid passage.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den an Hand der Zeichnungen beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Aufsicht auf den vorderen Teil eines Motorfahrzeuges mit Stoßdämpfern gemäß der Erfindung, Fig.2 einen vergrößerten Schnitt entsprechend Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt mit einem der Ventile, Fig. 4 den gleichen Schnitt, jedoch mit dem Ventil während der Ausblaseperiode, Fig. 5 einen ähnlichen Querschnitt, jedoch mit der Stellung des Ventils während der Flüssigkeitsergänzung, Fig. 6 eine Ansicht von unten auf eines der Ventile entsprechend der Pfeilrichtung 6-6 der Fig. 3. Die Stoßdämpferventilanordnung kann in den Stoßdämpfern verschiedenster Bauart angewendet werden.Further features and advantages emerge from the drawings described embodiments of the invention. In the drawings, Fig. 1 shows a plan view of the front part of a motor vehicle with shock absorbers according to FIG of the invention, FIG. 2 shows an enlarged section along line 2-2 of FIG. 1, FIG. 3 an enlarged partial section with one of the valves, FIG. 4 the same Section, but with the valve during the blow-out period, Fig. 5 is a similar one Cross-section, but with the position of the valve during the liquid replenishment, 6 shows a view from below of one of the valves in the direction of the arrow 6-6 of Fig. 3. The shock absorber valve assembly can be of the most varied of types in the shock absorbers Design are used.

Gemäß Fig. 1 bezeichnet 12 den Fahrzeugrahmen mit Vorderrädern 14. Zwei Aufhängearme 16 sind drehbar am Fahrzeugrahmen angeordnet, und zwar drehbar um die Bolzen 18. jeder frei schwingende Aufhängearm 16 ist an seinem rückwärtigen Ende mit Hilfe eines Kugelgelenkes an einer Achsschenkelstütze 22 angelenkt, die einen Achsstummel 24 zur Aufnahme der Räder 14 aufweist. Ein Stoßdämpfer ist mit seinem unteren Ende auf der Achsschenkelstütze 22 und mit seinem oberen Ende drehbar an Konsolen 26 des Fahrzeugrahmens befestigt. Auf diese Weise führen sowohl der frei schwingende Aufhängearm 16 als auch der Stoßdämpfer 10 das Rad gegenüber dem Fahrzeugrahmen.According to FIG. 1, 12 designates the vehicle frame with front wheels 14. Two suspension arms 16 are rotatably arranged on the vehicle frame, namely rotatable around the bolts 18. each freely swinging suspension arm 16 is at its rear End articulated with the help of a ball joint on a steering knuckle support 22, which has a stub axle 24 for receiving the wheels 14. A shock absorber is included its lower end on the stub axle support 22 and with its upper end rotatable attached to consoles 26 of the vehicle frame. In this way, both the freely swinging suspension arm 16 and the shock absorber 10 opposite the wheel Vehicle frame.

Wie Fig.2 zeigt, enthält der Stoßdämpfer einen unteren Zylinder 30, der in der Bohrung 32 der Achsschenkelstütze 22 befestigt ist. Teleskopisch in diesem Zylinder beweglich ist ein oberer Zylinder 34, der an seinem oberen Ende durch eine Kappe 36 abgeschlossen ist. Der obere Zylinder 34 ist an den Fahrzeugrahmenkonsolen 26 mit Hilfe eines Gummilagers 38 befestigt, das einen Flansch 40 trägt, der mit dem Rohr 34 durch Schweißung verbunden ist. Ein Ring 42 ist durch Gewindeverbindung mit dem oberen Ende des unteren Zylinders 30 verbunden. Er trägt Dichtungsringe 44, die auf dem äußeren Umfang des Rohres 34 gleiten. Zwischen diesem Ring 42 und dem oberen Teil des oberen Zylinders 34 erstreckt sich ein beweglicher Mantel 46.As Figure 2 shows, the shock absorber includes a lower cylinder 30, which is fastened in the bore 32 of the steering knuckle support 22. Telescopic in this one Cylinder is movable an upper cylinder 34, which at its upper end by a Cap 36 is complete. The upper cylinder 34 is on the vehicle frame consoles 26 fastened by means of a rubber bearing 38 which carries a flange 40 with the pipe 34 is connected by welding. A ring 42 is threadedly connected connected to the upper end of the lower cylinder 30. He wears sealing rings 44, which slide on the outer circumference of the tube 34. Between this ring 42 and the upper part of the upper cylinder 34 extends a movable jacket 46.

Konzentrisch zum unteren Zylinder 30 ist in seinem unteren Ende ein zentrales Rohr 48 angeordnet, das an seinem unteren Ende ebenfalls mit der Achsschenkelstütze 22 fest verbunden ist. In dem ringförmigen Raum zwischen dem unteren Zylinder 30 und dem inneren Rohr 48 ist ein ringförmiger Kolben 50 hin und her verschiebbar, der fest mit dem unteren Ende des oberen Zylinders 34 verbunden ist. Auf diese Weise wird eine Ringkammer 52 zwischen dem unteren Rohr 30 und dem inneren Rohr 48 unterhalb des Ringes 50 gebildet, und diese Kammer wird mit dem Innern des Rohres 48 über einer Öffnung 54 in der Wandung des zentralen Rohres 48 in Verbindung gesetzt, und zwar möglichst in der Nähe seines unteren Endes.Concentric to the lower cylinder 30 is a in its lower end arranged central tube 48, which at its lower end also with the steering knuckle support 22 is firmly connected. In the annular space between the lower cylinder 30 and an annular piston 50 faces the inner tube 48 and here slidably, which is fixedly connected to the lower end of the upper cylinder 34. In this way, an annular chamber 52 between the lower tube 30 and the inner Tube 48 is formed below the ring 50, and this chamber is connected to the interior of the Tube 48 via an opening 54 in the wall of the central tube 48 in connection set, as close as possible to its lower end.

Von dem oberen Ende des mittleren Rohres 48 getragen, sitzt in dem Rohr 34 beweglich ein Ventilblock 56. Dieser Ventilblock trägt zwei Steuerventile 60 und 62, die beiderseits der Mittelachse des Blockes angeordnet sind. Die beiden Ventile 60 und 62 werden auf dem Boden 64 eines hohlen Teiles 66 gehalten, der in den oberen Teil des Ventilblockes 56 eingesetzt und durch eine Halteplatte 68 gehalten wird.Carried by the upper end of the central tube 48, sits in the Pipe 34 movably a valve block 56. This valve block carries two control valves 60 and 62, which are arranged on either side of the central axis of the block. The two Valves 60 and 62 are supported on the bottom 64 of a hollow portion 66 shown in FIG the upper part of the valve block 56 is inserted and held by a retaining plate 68 will.

Das Steuerventil 60 ist oberhalb einer zylindrischen Vertiefung 70 angeordnet, die in dem Ventilblock 56 vorgesehen ist und durch eine Öffnung 71 mit dem Innern des Rohres 48 in Verbindung steht. Das Ventil 62 ist ebenfalls oberhalb einer zylindrischen Vertiefung 72 des Ventilblockes 56 angeordnet, die durch einen Kanal 74 mit dem Ringraum 176 in Verbindung steht, der sich zwischen dem oberen Zylinder 34 und dem mittleren Rohr 48 befindet und nach oben durch den Zylinderblock 56 und nach unten durch den Ringkolben 50 begrenzt ist.The control valve 60 is above a cylindrical recess 70 arranged, which is provided in the valve block 56 and through an opening 71 with the interior of the tube 48 is in communication. The valve 62 is also above a cylindrical recess 72 of the valve block 56 arranged by a Channel 74 communicates with the annular space 176, which is between the upper Cylinder 34 and the middle tube 48 are located and up through the cylinder block 56 and is limited at the bottom by the annular piston 50.

Da die beiden Steuerventile 60 und 62 gleich sind, genügt es, wenn eines im einzelnen beschrieben wird, und zwar das Ventil 62 unter Hinweis auf Fig. 3. Das Ventil 62 besitzt innere und äußere Ventilteile 76 und 98. Der äußere Ventilteil 78 hat die Form eines Ringes mit konischem Außenmantel, der in eine entsprechende konische Sitzfläche 80 in der unteren Wand 64 des Teiles 66 paßt. Der Ring hat nach unten einen ringförmigen Ansatz 82 mit einer konischen Bohrung, deren Zweck noch erläutert wird. Ein kreuzförmiger Halter 86 (s. Fig. 6) greift an der unteren Kante des Ringes 78 an und ist außerdem mit der in axialer Richtung verlaufenden Ventilstange 88 verbunden. Diese Ventilstange besitzt einen Kopf 90, gegen den sich eine verhältnismäßig leichte kegelförmige Schraubenfeder 92 legt, die auf der oberen Halteplatte 68 des Ventilblockes aufliegt. Diese Feder drückt den äußeren Ventilring 78 nach oben, so daß dieser Ring im allgemeinen auf seinem Sitz 80 aufsitzt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, kann aber der äußere Ventilring 78 entgegen der Wirkung der Feder 92 in offene Stellung gedrückt werden, um den Rückfluß von Flüssigkeit aus Behälter 94 durch den Ventilsitz 80 zur zylindrischen Kammer 72 und von dort durch den Verbindungskanal 74 zum Ringraum 176 zu ermöglichen.Since the two control valves 60 and 62 are the same, it is sufficient if one will be described in detail, namely the valve 62 with reference to Fig. 3. The valve 62 has inner and outer valve parts 76 and 98. The outer valve part 78 has the shape of a ring with a conical outer jacket, which is in a corresponding conical seat 80 in the lower wall 64 of part 66 fits. The ring is lagging behind below an annular extension 82 with a conical bore, the purpose of which is still is explained. A cross-shaped holder 86 (see Fig. 6) engages the lower edge of the ring 78 and is also connected to the valve rod extending in the axial direction 88 connected. This valve rod has a head 90 against which a relatively light cone-shaped coil spring 92 attaches to the upper retaining plate 68 of the Valve block rests. This spring pushes the outer valve ring 78 upwards, so that this ring generally rests on its seat 80. As can be seen from Fig. 5, but the outer valve ring 78 can counter the action of the spring 92 in the open position are pressed to prevent the reflux of liquid from container 94 through the valve seat 80 to the cylindrical chamber 72 and from there through the connecting channel 74 to the annular space 176 to enable.

Der innere Ventilteil 76 ist auf der Ventilstange 88 gleitend geführt. Es besitzt einen oberen Teller 96 und einen unteren Teller 98. Eine verhältnismäßig schwere Feder 100 ist zwischen einem Federwiderlager 102 und dem oberen Ventilteller 96 des inneren Ventilteiles 76 angeordnet. Sie dient dazu, den Ventilteller 96 auf die obere Fläche des äußeren Ventilteiles 78 zu drücken. Der obere Ventilteller besitzt auf der Unterseite eine Mehrzahl in radialer Richtung verlaufender Kanäle 104, die einen gedrosselten Flüssigkeitsdurchgang zu dem zwischen dem inneren und äußeren Ventilteil befindlichen Ringraum 106 eröffnen. So besteht also bei der in Fig. 3 gezeichneten Stellung ein gedrosselter Durchgang für die Flüssigkeit zwischen dem Reservebehälter 94 und der Kammer 72 über die Kanäle 104.The inner valve part 76 is slidably guided on the valve rod 88. It has an upper plate 96 and a lower plate 98. One relative heavy spring 100 is between a spring abutment 102 and the upper valve disc 96 of the inner valve part 76 is arranged. It is used to open the valve disk 96 to push the upper surface of the outer valve member 78. The upper valve disc has a plurality of channels running in the radial direction on the underside 104, which has a restricted fluid passage to that between the inner and outer valve part located annular space 106 open. So with the in Fig. 3 position shown a throttled passage for the liquid between the reserve container 94 and the chamber 72 via the channels 104.

Während des Verdichtungshubes des Stoßdämpfers, d. h. während eines Stoßes auf das Rad, werden der ' untere Zylinder 30 mit dem mittleren Rohr 48 zusammen mit dem von diesem getragenen Ventilblock 56 gegenüber dem oberen zylindrischen Rohr 34 angehoben. Flüssigkeit unter Druck wird aus der ringförmigen Kammer 52 durch die Öffnung 54 zum Rohr 48 und von dort durch die Öffnung 71 zur kreisförmigen Kammer 70 des Ventilblockes 56 geführt. Von hier drückt die Flüssigkeit durch die gedrosselten Kanäle 104 im oberen Ventilteller und geht von hier durch die gelochte Abdeckplatte 68 zur Flüssigkeitsreserve 94.During the compression stroke of the shock absorber, i. H. during one When the wheel hits, the lower cylinder 30 and the central tube 48 come together with the valve block 56 carried by this opposite the upper cylindrical Tube 34 raised. Fluid under pressure is passed through from the annular chamber 52 the opening 54 to the tube 48 and from there through the opening 71 to the circular chamber 70 of the valve block 56 out. From here the liquid pushes through the throttled Channels 104 in the upper valve disk and goes from here through the perforated cover plate 68 to the liquid reserve 94.

Wie Fig. 4 zeigt, wird im Falle von extremen Drücken der innere Ventilteil 76 angehoben, und zwar entgegen der Wirkung der Feder 100, so daß der obere Teller 96 von seinem Sitz auf der Oberfläche des äußeren Ventilteiles 78 abgehoben wird. Bei diesen Stoßbedingungen kann eine größere Menge Flüssigkeit durch das Ventil zum Behälter 94 gelangen. Während der innere Ventilteil 76 sich aufwärts bewegt, bewirkt der untere Ventilteller 98 einen veränderlichen Durchgang in Zusamtnenwirkung mit der konischen Öffnung 84 des äußeren Ventilringes 78.As shown in Fig. 4, in the case of extreme pressures, the inner valve part 76 raised, against the action of the spring 100, so that the upper plate 96 is lifted from its seat on the surface of the outer valve member 78. In these shock conditions, a larger amount of liquid can pass through the valve get to the container 94. As the inner valve portion 76 moves upward, the lower valve disk 98 effects a variable passage in cooperation with the conical opening 84 of the outer valve ring 78.

Während des Kompressionshubes fließt andererseits die Flüssigkeit aus dem Behälter 94 durch das Ventil 62, um den Ringraum 176, der sich zwischen dem Ventilblock 56 und dem Kolben 50 befindet und sich während des Kompressionshubes vergrößert, wieder anzufüllen. Sollte der Durchfluß durch die gedrosselten Kanäle 104 für die Auffüllung der Kammer 176 nicht ausreichen, so kann der äußere Ventilteil 78, wie in Fig. 5 angedeutet ist, entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 92 von seinem Sitz abgehoben werden, so daß zusätzliche Flüssigkeit durch den Ventilsitz 80 zur Kammer 176 gelangt. Da die Feder 92 verhältnismäßig leicht ist, öffnet auch diese das Ringventil 78 verhältnismäßig leicht.During the compression stroke, on the other hand, the liquid flows from the container 94 through the valve 62 to refill the annular space 176 which is located between the valve block 56 and the piston 50 and which increases in size during the compression stroke. If the flow through the throttled channels 104 is insufficient to fill the chamber 176, the outer valve part 78, as indicated in FIG Valve seat 80 reaches chamber 176. Since the spring 92 is relatively light, it also opens the ring valve 78 relatively easily.

Die Steuerventile 60 und 62 arbeiten im umgekehrten Sinne während des Rückhubes. Während des Rückhubes werden der untere Zylinder 30 mit dem mittleren Rohr 48 im Verhältnis zum oberen Zylinder 34 abwärts bewegt, und der Kolben 50 drückt nun auf den Inhalt der Ringkammer 176 und von dort die Flüssigkeit durch den Kanal 74 in den kreisförmigen Raum 72, der zum Ventil 62 gehört. Von hier aus erfolgt der gedrosselte Zustrom durch die radialen Kanäle 104, wobei bei übermäßigem Druck der Ventilteil 76 wieder von seinem Sitz abgehoben werden kann, wie dies in Fig.4 gezeigt ist. Und wiederum vollzieht sich eine Regelung des Durchflußquerschnittes mit Hilfe des unteren Ventiltellers 98 in Zusammenwirkung mit dem konischen Sitz 84.The control valves 60 and 62 operate in the opposite sense during of the return stroke. During the return stroke, the lower cylinder 30 with the middle Tube 48 moves downward relative to upper cylinder 34 and piston 50 pushes now on the contents of the annular chamber 176 and from there the liquid through the channel 74 into the circular space 72 belonging to the valve 62. Done from here the restricted flow through the radial channels 104, with excessive pressure the valve part 76 can be lifted off its seat again, as shown in FIG is shown. And again the flow cross-section is regulated by means of the lower valve disk 98 in cooperation with the conical seat 84.

Während des Rückhubes wird die Ringkammer 52 unterhalb des Kolbens 50 wieder vom Behälter 94 durch Flüssigkeit gefüllt, die das Ventil 60 in der oben beschriebenen Weise durchfließt. Die beiden Ventile 60 und 62 sind gleich und ergänzen sich während der Kompression und des Rückhubes des Stoßdämpfers.During the return stroke, the annular chamber 52 is below the piston 50 again from the container 94 filled by liquid that the valve 60 in the above described way flows through. The two valves 60 and 62 are the same and complementary during the compression and return stroke of the shock absorber.

Über den Wortlaut der Ansprüche hinausgehende Teile der Beschreibung, des Ausführungsbeispiels und der Zeichnung dienen nur der Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.Parts of the description that go beyond the wording of the claims, of the embodiment and the drawing are for explanation only and are not Subject of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Hydraulic shock absorber for motor vehicles with two-part valve devices that work in such a way that the flow of liquid moves both valves as a unitary body in one direction, but only one of the two valves in the opposite direction, characterized in that the one or more Passages (104) provided with excessive pressure of the liquid against the action of a spring (100) liftable valve disc (96) carries a through the valve opening (106) through cylinder extension (76) with a throttle disc (98), which is when the valve disc is raised (96) is moved into the valve opening (106) and regulates the flow area for the liquid.

2. Hydraulic shock absorber according to claim 1, characterized in that the valve opening (106) is provided with a conical funnel (84) with the throttle disk (98), which acts like a second valve disk, together the fluid passage regulates.

3. Hydraulic shock absorber according to claim 1, characterized in that the valve opening (106) and the throttle disc (98) have a circular cross-section, the throttle disc (98), however, has a smaller diameter than the liquid passage having.

4. Hydraulic shock absorber according to claim 1 to 3, characterized in that that the valve opening (106) is arranged in a valve body (78), which resiliently in the opposite direction to the spring action of the valve disc (96) in can be pushed back in a known manner and forms a check valve.

5. Hydraulic Shock absorber according to Claim 1, characterized in that the cylinder attachment (76) has a bore on the valve disc (96) through which a valve stem (88) passes through, which guides the cylinder extension (76) slidably, and a spring abutment (102) and a cross-shaped holder (86) carries the valve body (78) and this presses on its seat by the action of a spring (92).

6. Hydraulic Shock absorber according to Claims 1 to 5, characterized in that a valve block (56) is equipped with two identical valves, the tops of which in one common Liquid reserve (94) and their undersides separated from each other in two by a pressure piston (50) lead separate cylindrical spaces (52, 176). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 417 556, 855 644, 907 149, 910 494.