DE102018201276A1

DE102018201276A1 - Vibration damper with hydraulic cable stop

Info

Publication number: DE102018201276A1
Application number: DE102018201276.8A
Authority: DE
Inventors: Gerald Loof
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-14

Abstract

Ein Schwingungsdämpfer (1) umfasst ein Zylinderrohr (2), eine Kolbenstange (4) mit einem Kolben (5), der in dem Zylinderrohr (3) gleitbewegbar geführt ist und dessen Innenraum in eine erste und zweite Arbeitskammer (6, 7) unterteilt, und einen hydraulischen Zuganschlag (20), der in einem Endbereich eines Kolbenstangenauszugswegs vor Erreichen des maximalen Kolbenstangenauszugswegs eine der Zugbewegung der Kolbenstange (4) entgegen gerichtete hydraulische Kraft bereitstellt. Der hydraulische Zuganschlag (20) weist eine Zuganschlagkammer (21) auf, deren Innendurchmesser (d₂) größer ist als der Innendurchmesser (d₁) des Zylinderrohrs (3) im Bereich der ersten und zweiten Arbeitskammer (6, 7). Zwischen der Zuganschlagkammer (21) und der angrenzenden Arbeitskammer (6) des Zylinderrohrs (3) ist ein Zuganschlagkolben (22) angeordnet. An der Kolbenstange (4) ist ein Mitnehmer (23) vorgesehen ist, um im Endbereich des Kolbenstangenauszugswegs den Zuganschlagkolben (22) mitzunehmen und dadurch das Volumen der Zuganschlagkammer (21) zu vermindern und verdrängtes hydraulisches Medium über mindestens eine Drosseleinrichtung (24) in die angrenzende Arbeitskammer (6) zu überführen.

A vibration damper (1) comprises a cylinder tube (2), a piston rod (4) with a piston (5) which is slidably guided in the cylinder tube (3) and divides its interior into a first and a second working chamber (6, 7), and a hydraulic pull stop (20) providing, in an end region of a piston rod extension path, a hydraulic force opposite the traction movement of the piston rod (4) before reaching the maximum piston rod extension path. The hydraulic pull stop (20) has a Zuganschlagkammer (21) whose inner diameter (d ₂ ) is greater than the inner diameter (d ₁ ) of the cylinder tube (3) in the region of the first and second working chamber (6, 7). Between the Zuganschlagkammer (21) and the adjacent working chamber (6) of the cylinder tube (3) a Zuganschlagkolben (22) is arranged. On the piston rod (4) a driver (23) is provided to take along the Zuganschlagkolben (22) in the end region of the piston rod extension path and thereby reduce the volume of the Zuganschlagkammer (21) and displaced hydraulic medium via at least one throttle device (24) in the to transfer adjacent working chamber (6).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer umfassend ein Zylinderrohr, eine Kolbenstange mit einem Kolben, der in dem Zylinderrohr gleitbewegbar geführt ist und dessen Innenraum in eine erste und zweite Arbeitskammer unterteilt, und einen hydraulischen Zuganschlag, der in einem Endbereich eines Kolbenstangenauszugswegs vor Erreichen des maximalen Kolbenstangenauszugswegs eine der Zugbewegung der Kolbenstange entgegen gerichtete hydraulische Kraft bereitstellt.The invention relates to a vibration damper comprising a cylinder tube, a piston rod with a piston which is slidably guided in the cylinder tube and divides its interior into a first and second working chamber, and a hydraulic Zuganschlag, in an end portion of a piston rod extension path before reaching the maximum Kolbenstangenauszugswegs one of the pulling movement of the piston rod directed against hydraulic force provides.

Der hydraulische Zuganschlag stellt hierbei ein Zusatzelement am Schwingungsdämpfer dar, durch das Energie dissipiert wird, um beim Erreichen des Endanschlags in der Zugstufe des Schwingungsdämpfers geringere Kräfte in einen Fahrzeugaufbau einzuleiten und akustische Auffälligkeiten zu vermeiden.The hydraulic cable stop is in this case an additional element on the vibration damper, is dissipated by the energy to initiate lower forces in a vehicle body and to avoid acoustic abnormalities when reaching the end stop in the rebound of the vibration damper.

Ein Schwingungsdämpfer der eingangs genannten Art ist aus WO 2014/165951 A1 bekannt. Der hydraulische Zuganschlag weist einen mehrteilig ausgeführten Dämpfungskolben mit einem Dichtungsring auf. Nähert sich der Schwingungsdämpfer dem maximalen Kolbenstangenauszugsweg, fährt der Dämpfungskolben in einen verjüngten Bereich des Zylinderrohrs ein und schließt ein hydraulisches Dämpfungsmedium, beispielsweise Öl, in diesem verjüngten Bereich ein. Über Nuten im Zylinderrohr wird ein Bypass für das Dämpfungsmedium bereitgestellt. Durch das Einfahren des Dämpfungskolbens wird das Dämpfungsmedium durch die Nuten in eine obere Arbeitskammer des Schwingungsdämpfers gepresst. Der dabei entstehende Druckverlust bewirkt eine dissipative Gegenkraft, die hartes Anschlagen gegen den Endanschlag des Schwingungsdämpfers bereits vor Erreichens des mechanischen Endanschlags hydraulisch dämpft. Die Verjüngung des Behälterrohrs kann durch einen eingezogenen Abschnitt oder durch eine eingesetzte Hülse bei konstantem Behälterrohrdurchmesser erzielt werden.A vibration damper of the type mentioned is out WO 2014/165951 A1 known. The hydraulic cable stop has a multi-part damping piston with a sealing ring. As the vibration damper approaches the maximum piston rod extraction travel, the damping piston retracts into a tapered region of the cylinder tube and includes a hydraulic damping medium, such as oil, in this tapered region. Via grooves in the cylinder tube, a bypass for the damping medium is provided. By retracting the damping piston, the damping medium is pressed through the grooves in an upper working chamber of the vibration damper. The resulting pressure loss causes a dissipative counterforce that dampens hard against the stop of the shock absorber already before reaching the mechanical limit stop hydraulically. The taper of the container tube can be achieved by a drawn-in section or by a sleeve used with a constant container tube diameter.

Ein weiterer Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Zuganschlag ist aus DE 10 2005 040 584 A1 bekannt. Der aus DE 10 2005 040 584 A1 bekannte hydraulische Zuganschlag umfasst einen ersten oberen Haltering, einen zweiten unteren Haltering, eine Schraubenfeder und einen Bundring. Der obere Haltering ist im Zylinderrohr gleitfähig an einer Stelle angeordnet, an der er an eine obere Endkappe des Dämpfers stößt. Das Zylinderrohr weist einen über seine gesamte Länge konstanten Querschnitt auf. Die Schraubenfeder ist innerhalb des Zylinderrohrs mit Presssitz befestigt und umgreift den oberen Haltering, um diesen gegen die obere Endkappe gedrückt zu halten. Der Presssitz der Schraubenfeder innerhalb des Zylinderrohrs verhindert, dass der hydraulische Zuganschlag bei normaler Funktion des Dämpfers niederfährt. Die Schraubenfeder ist außerdem am unteren Haltering mit Presssitz befestigt. Der obere Haltering und der untere Haltering sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und haben zudem die Aufgabe, zu verhindern, dass die Schraubenfeder vollständig zusammengedrückt wird. Das Ende der Ausfahrbewegung für den Schwingungsdämpfer wird erreicht, wenn der Kolben des Dämpfers mit dem Bundring, der Bundring mit dem unteren Haltering, der untere Haltering mit dem oberen Haltering und der obere Haltering mit der oberen Endkappe in Kontakt gelangen. Der obere Haltering und der untere Haltering bilden einen Dämpfungsraum innerhalb des Zylinderrohrs. Ein O-Ring dichtet den Dämpfungsraum gegen den übrigen Innenraum des Zylinderrohrs ab. Ein Flüssigkeitsdurchtritt wird zwischen dem unteren Haltering und der Kolbenstange und zwischen dem oberen Haltering und der Kolbenstange gebildet. Der untere Haltering weist radial verlaufende Schlitze, die sich zwischen dem Flüssigkeitsdurchtritt und dem oberen Arbeitsraum erstrecken. Der Bundring ist gleitend auf der Kolbenstange gehalten. Gelangt der Bundring in Anlage gegen den unteren Haltering, kann Flüssigkeit aus dem Dämpfungsraum nur noch durch die Schlitze strömen, wodurch bei einer Auswärtsbewegung der Kolbenstange eine zusätzliche Dämpfungskraft erzeugt wird, welche einen Stoß dämpft, wenn der Schwingungsdämpfer seine vollständige Ausfahrposition erreicht. Die Menge des Flüssigkeitsstroms und damit die zusätzliche Dämpfungskraft kann laut DE 10 2005 040 584 A1 durch Anpassen der Größe und der Anzahl und damit der gesamten Fläche der Ablaufkanäle angepasst werden.Another vibration damper with hydraulic cable stop is off DE 10 2005 040 584 A1 known. The out DE 10 2005 040 584 A1 known hydraulic cable stop comprises a first upper retaining ring, a second lower retaining ring, a coil spring and a collar. The upper retaining ring is slidably disposed in the cylinder tube at a location where it abuts an upper end cap of the damper. The cylinder tube has a constant over its entire length cross-section. The coil spring is press-fitted within the cylinder tube and engages around the upper retaining ring to hold it pressed against the upper end cap. The interference fit of the coil spring within the cylinder tube prevents the hydraulic cable stop from descending during normal operation of the damper. The coil spring is also attached to the lower retaining ring with interference fit. The upper retaining ring and the lower retaining ring are preferably made of plastic and also have the task of preventing the coil spring is completely compressed. The end of the extension movement for the vibration damper is achieved when the piston of the damper comes into contact with the collar, the collar with the lower retaining ring, the lower retaining ring with the upper retaining ring and the upper retaining ring with the upper end cap. The upper retaining ring and the lower retaining ring form a damping space within the cylinder tube. An O-ring seals the damping chamber against the remaining interior of the cylinder tube. A liquid passage is formed between the lower retaining ring and the piston rod and between the upper retaining ring and the piston rod. The lower retaining ring has radially extending slots extending between the liquid passage and the upper working space. The collar is slidably held on the piston rod. If the collar comes into abutment against the lower retaining ring, liquid from the damping chamber can only flow through the slots, whereby an additional damping force is generated during an outward movement of the piston rod, which dampens a shock when the vibration damper reaches its fully extended position. The amount of fluid flow and thus the additional damping force can be loud DE 10 2005 040 584 A1 by adjusting the size and the number and thus the entire surface of the drainage channels.

Weitere Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Zuganschlag sind aus DE 10 2011 089 140 B3 und DE 10 2015 223 581 A1 bekannt.Other vibration dampers with hydraulic cable stop are out DE 10 2011 089 140 B3 and DE 10 2015 223 581 A1 known.

Der während des Ansprechens des hydraulischen Zuganschlags im oberen Zylinderrohrbereich entstehende Druck und die damit verbundene Kraft erhöht sich mit zunehmender Ausfedergeschwindigkeit. Für eine deutliche Reduzierung der maximalen Zuganschlagkräfte ist über die Drosselung des hydraulischen Mediums bzw. Ölstroms ein ausreichender Druckaufbau im oberen Bereich des Zylinderrohrs notwendig. Je geringer der Ausfederweg, je geringer die Dämpferkennung, je höher die Radmasse und je größer die Federkraft der Aufbaufeder bei voller Ausfederung ist, desto größer muss in der Zugstufe die der Ausfederbewegung entgegenwirkende Kraft schon bei moderater Ausfedergeschwindigkeit sein. Damit einher gehen ein entsprechend höherer Druck und eine rigidere Drosselung des Ölstroms. Bisweilen ist für eine gute Wirkung des hydraulischen Zuganschlags bereits bei moderater Ausfedergeschwindigkeit ein derart hoher Druck im oberen Bereich des Zylinderrohrs notwendig, dass unter extremen Fahrbahnbedingungen mit dementsprechend hoher Ausfedergeschwindigkeit der Druck so groß wird, dass der Dämpfer Schaden nehmen könnte. Herkömmliche Abhilfemaßnahme bestehen darin, die Drosselung soweit zu reduzieren, dass derart große Drücke im hydraulischen Endanschlag nicht mehr auftreten können, allerdings mit dem Nachteil einer unbefriedigenden Wirkung des hydraulischen Zuganschlags.The pressure generated during the response of the hydraulic draft stop in the upper cylinder tube area and the associated force increases with increasing rebound velocity. For a significant reduction of the maximum Zuganschlagkräfte a sufficient pressure build-up in the upper region of the cylinder tube is necessary on the throttling of the hydraulic medium or oil flow. The lower the Ausfederweg, the lower the damper, the higher the wheel mass and the greater the spring force of the body spring at full rebound, the greater must be the rebound motion counteracting force in the rebound even at moderate rebound speed. This is accompanied by a correspondingly higher pressure and a more rigid throttling of the oil flow. Sometimes such a high pressure in the upper region of the cylinder tube is necessary for a good effect of the hydraulic draft stop even at a moderate rebound speed Under extreme road conditions with correspondingly high rebound speed, the pressure becomes so great that the damper could be damaged. Conventional remedial measures consist in reducing the throttling so far that such high pressures in the hydraulic end stop can no longer occur, but with the disadvantage of an unsatisfactory effect of the hydraulic draft stop.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen. Insbesondere zielt die Erfindung darauf ab, einen hydraulischen Zuganschlags für einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, der über ein breites Spektrum von Ausfedergeschwindigkeiten bei einem kurzen Zuganschlagweg eine wirksame Endanschlagdämpfung bereitstellt.Based on this, the object of the invention is to remedy this situation. In particular, the invention aims to provide a hydraulic pull stop for a vibration damper which provides effective end stop damping over a wide range of rebound speeds on a short train stop path.

Diese Aufgabe wird durch einen Schwingungsdämpfer gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der hydraulische Zuganschlag eine Zuganschlagkammer aufweist, deren Innendurchmesser größer ist, als der Innendurchmesser des Zylinderrohrs im Bereich der ersten und zweiten Arbeitskammer, wobei zwischen der Zuganschlagkammer und der angrenzenden Arbeitskammer des Zylinderrohrs ein Zuganschlagkolben angeordnet ist und an der Kolbenstange ein Mitnehmer vorgesehen ist, um im Endbereich des Kolbenstangenauszugswegs den Zuganschlagkolben mitzunehmen und dadurch das Volumen der Zuganschlagkammer zu vermindern und verdrängtes hydraulisches Medium über mindestens eine Drosseleinrichtung in die angrenzende Arbeitskammer zu überführen.This object is achieved by a vibration damper according to claim 1. The vibration damper according to the invention is characterized in particular by the fact that the hydraulic pull stop has a Zuganschlagkammer whose inner diameter is greater than the inner diameter of the cylinder tube in the region of the first and second working chamber, wherein between the Zuganschlagkammer and the adjacent working chamber of the cylinder tube, a Zuganschlagkolben is arranged and on the piston rod, a driver is provided to take along the Zuganschlagkolben in the end region of the Kolbenstangenauszugsweg and thereby reduce the volume of the Zuganschlagkammer and to transfer displaced hydraulic medium via at least one throttle device in the adjacent working chamber.

Der auf die Stirnfläche des Zuganschlagkolbens wirkende Druck erzeugt eine der Ausfederbewegung entgegenwirkende Kraft. Die Größe dieser Kraft ist abhängig vom Druck und der Wirkfläche für den Druck. Mit der Vergrößerung der Wirkfläche kann der Druck, der für das Erreichen der benötigten Kraft notwendig ist, deutlich reduziert werden. Auf diese Weise kann eine selbst für hohe Ausfedergeschwindigkeiten ausreichende Zuganschlagkraft erzeugt werden, ohne die Halbbarkeit des Schwingungsdämpfers zu beeinträchtigen.The force acting on the end face of the Zuganschlagkolbens pressure generates a rebound motion counteracting force. The size of this force depends on the pressure and the effective area for the pressure. As the effective area increases, the pressure necessary to reach the required force can be significantly reduced. In this way, a sufficient Zuganschlagkraft even for high rebound speeds can be generated without affecting the Halbbarkeit of the vibration damper.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of further claims.

So kann beispielsweise der Zuganschlagkolben mittels einer Rückstellfeder gegen eine Kolbenstangenführung abgestützt sein. Hierdurch wird gewährleistet, dass nach einem Ansprechen des hydraulischen Zuganschlags der Zuganschlagkolben wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.For example, the Zuganschlagkolben be supported by a return spring against a piston rod guide. This ensures that after a response of the hydraulic Zuganschlags the Zuganschlagkolben returns to its original position.

Die Drosselung des aus der Zuganschlagkammer verdrängten hydraulischen Mediums kann auf unterschiedliche Art und Weise vorgenommen werden. In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die mindestens eine Drosseleinrichtung eine an dem Zuganschlagkolben angeordnete Drosseleinrichtung umfasst. Alternativ oder ergänzend kann die mindestens eine Drosseleinrichtung eine an dem Mitnehmer angeordnete Drosseleinrichtung umfassen. Weiterhin ist es möglich, entsprechende Drosseleinrichtungen beispielsweise in die radiale Innenwand der Zuganschlagkammer zu integrieren. Die Drosseleinrichtungen können beispielsweise als Öffnungen, Nuten, Ventile oder dergleichen ausgebildet sein.The throttling of the displaced from the Zuganschlagkammer hydraulic medium can be made in different ways. In an embodiment variant, it is provided that the at least one throttle device comprises a throttle device arranged on the pull stop piston. Alternatively or additionally, the at least one throttle device may comprise a throttle device arranged on the driver. Furthermore, it is possible to integrate corresponding throttle devices, for example in the radial inner wall of the Zuganschlagkammer. The throttle devices may be formed, for example, as openings, grooves, valves or the like.

In einer Ausführungsvarianten kann die mindestens eine Drosseleinrichtung eine oder mehrere Nuten am Außenumfang des Zuganschlagkolbens oder an der Innenseite der die Zuganschlagkammer radial begrenzenden Wand im axialen Bewegungsbereich des Zuganschlagkolbens aufweisen.In one embodiment, the at least one throttle device may have one or more grooves on the outer circumference of the Zuganschlagkolbens or on the inside of the Zuganschlagkammer radially bounding wall in the axial range of movement of the Zuganschlagkolbens.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante weist der Zuganschlagkolben mindestens eine Durchströmöffnung auf, die durch Anlage des Mitnehmers absperrbar ist. Eine solche Durchströmöffnung ermöglicht einen weitestgehend ungedrosselten Durchtritt von hydraulischem Medium von und zu der dem Zuganschlag benachbarten Arbeitskammer des Zylinderrohrs, wenn sich der Schwingungsdämpfer in seinem normalen Betriebsbereich entfernt vom hydraulischen Zuganschlag befindet.According to a further embodiment, the Zuganschlagkolben on at least one flow opening, which can be shut off by conditioning the driver. Such a flow opening allows a largely unthrottled passage of hydraulic medium from and to the working chamber of the cylinder tube adjacent the draft stop, when the vibration damper is located in its normal operating range away from the hydraulic draft stop.

Insbesondere kann an dem Zuganschlagkolben eine Durchströmöffnung vorgesehen sein, durch welche sich die Kolbenstange hindurch erstreckt. Gegebenenfalls kann der ungedrosselte Durchtritt von hydraulischem Medium auf eine einzige solche zentrale Durchströmöffnung beschränkt sein, so dass ein radial kompakter Mitnehmer an der Kolbenstange zum Verschließen ausreicht.In particular, a flow-through opening may be provided on the Zuganschlagkolben, through which the piston rod extends therethrough. Optionally, the unthrottled passage of hydraulic medium may be limited to a single such central flow opening, so that a radially compact driver on the piston rod is sufficient for closing.

Die Zuganschlagkammer mit im Vergleich zum Zylinderrohr größeren Innendurchmesser kann auf unterschiedliche Art und Weise erhalten werden.The Zuganschlagkammer with larger compared to the cylinder tube inner diameter can be obtained in different ways.

In einer ersten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Zuganschlagkammer radial durch einen erweiterten Abschnitt des Zylinderrohrs begrenzt wird. Eine solche Integration in das Zylinderrohr erfordert eine entsprechende Aufweitung eines Endabschnitts des Zylinderrohrs. Dies eignet sich insbesondere für kleinere Stückzahlen.In a first embodiment, it is provided that the Zuganschlagkammer is bounded radially by an extended portion of the cylinder tube. Such integration into the cylinder tube requires a corresponding expansion of an end portion of the cylinder tube. This is particularly suitable for smaller quantities.

Weiterhin ist es möglich, die Zuganschlagkammer in die Kolbenstangenführung zu integrieren, indem an dieser eine entsprechende Schürze ausgebildet wird. In diesem Fall wird somit die Zuganschlagkammer radial durch eine integral mit der Kolbenstangenführung ausgebildete Schürze begrenzt.Furthermore, it is possible to integrate the Zuganschlagkammer in the piston rod guide by a corresponding skirt is formed on this. In this case, therefore, the Zuganschlagkammer bounded radially by an integrally formed with the piston rod guide skirt.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Zuganschlagkammer radial durch ein Rohrstück begrenzt wird, das an der Kolbenstangenführung befestigt worden ist. Diese Variante eignet sich besonders für große Stückzahlen, da ein solches Rohrstück durch einfaches Ablängen eines Halbzeugs erhalten werden kann. Der diesbezügliche Befestigungsaufwand fällt weniger ins Gewicht als etwa beispielsweise ein Aufweiten eines Endabschnitts des Zylinderrohrs oder eine komplexe Formgebung auf Seiten der Kolbenstangenführung.In a further embodiment, it is provided that the Zuganschlagkammer is bounded radially by a pipe section which has been attached to the piston rod guide. This variant is particularly suitable for large numbers, since such a piece of pipe can be obtained by simply cutting a semifinished product. The related fastening effort is less significant than, for example, a widening of an end portion of the cylinder tube or a complex shape on the part of the piston rod guide.

Die Schürze oder das Rohrstück sind vorzugsweise über ein Verbindungselement an einem Ende des Zylinderrohrs befestigt. Hierdurch ist es möglich, größere Innendurchmesserunterschiede zwischen der Zuganschlagkammer einerseits und den Arbeitskammern des Zylinderrohrs andererseits zu erzeugen, wodurch auch sehr hohe Anschlagskräfte mit verhältnismäßig geringen Drücken aufgefangen werden können. Das Verbindungselement kann beispielsweise als Formprofil aus Stahl oder Sintermetall ausgeführt sein.The skirt or the pipe piece are preferably fastened via a connecting element at one end of the cylinder tube. This makes it possible to produce larger inner diameter differences between the Zuganschlagkammer one hand, and the working chambers of the cylinder tube on the other hand, which also very high impact forces can be absorbed with relatively low pressures. The connecting element can be designed, for example, as a shaped profile made of steel or sintered metal.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine Schnittansicht eines Schwingungsdämpfers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 eine Detailansicht des hydraulischen Zuganschlags des Schwingungsdämpfers aus 1,
3 eine erste Abwandlung des hydraulischen Zuganschlags, und in
4 eine zweite Abwandlung des hydraulischen Zuganschlags.

The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:

1 a sectional view of a vibration damper according to an embodiment of the invention,
2 a detailed view of the hydraulic Zuganschlags of the vibration from 1 .
3 a first modification of the hydraulic Zuganschlags, and in
4 a second modification of the hydraulic tension stop.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beziehen sich jeweils auf einen Schwingungsdämpfer 1 mit hydraulischem Zuganschlag. 1 zeigt - lediglich zum Zweck der Veranschaulichung - einen als Zweirohrdämpfer für eine Kraftfahrzeug-Hinterachsradaufhängung ausgebildeten Schwingungsdämpfer 1.The embodiments illustrated in the figures each relate to a vibration damper 1 with hydraulic cable stop. 1 shows, for the purpose of illustration only, a vibration damper designed as a twin-tube damper for a motor vehicle rear-axle suspension 1 ,

Der Schwingungsdämpfer 1 umfasst einen vorzugsweise rohrförmig ausgebildeten Behälter 2, in den ein Zylinderrohr 3 eingesetzt ist. In das Zylinderrohr 3 erstreckt sich eine Kolbenstange 4 mit einem an der Innenwand des Zylinderrohrs 3 geführten und gegen diese abdichtenden Kolben 5.The vibration damper 1 comprises a preferably tubular-shaped container 2 , in a cylinder tube 3 is used. In the cylinder tube 3 extends a piston rod 4 with one on the inner wall of the cylinder tube 3 guided and sealing against this piston 5 ,

Der Kolben 5 unterteilt einen Innenraum des Zylinderrohrs 3 in eine erste Arbeitskammer 6 und eine zweite Arbeitskammer 7, die jeweils mit einem Dämpfungsmedium wie beispielsweise einem Hydrauliköl gefüllt sind. Der Schwingungsdämpfer 1 ist an seinem oberen Ende durch eine Kolbenstangenführung 8 verschlossen. Die Kolbenstangenführung 8 weist eine Öffnung für die Kolbenstange 4 auf, an der eine nicht näher dargestellte Gleitdichtung vorgesehen ist. Die untere zweite Arbeitskammer 7 ist axial durch ein Bodenventil 9 begrenzt, das an das untere Ende des Zylinderrohrs 3 angesetzt ist. Zwischen der Innenwand des Behälters 2 und der Außenwand des Zylinderrohrs 3 wird eine Ausgleichskammer 10 gebildet, welche über das Bodenventil 9 mit der zweiten Arbeitskammer 7 in Verbindung steht.The piston 5 divided an interior of the cylinder tube 3 in a first working chamber 6 and a second working chamber 7 each filled with a damping medium such as a hydraulic oil. The vibration damper 1 is at its upper end by a piston rod guide 8th locked. The piston rod guide 8th has an opening for the piston rod 4 on, on which a sliding seal, not shown, is provided. The lower second working chamber 7 is axially through a bottom valve 9 bounded to the lower end of the cylinder tube 3 is scheduled. Between the inner wall of the container 2 and the outer wall of the cylinder tube 3 becomes a compensation chamber 10 formed, which over the bottom valve 9 with the second working chamber 7 communicates.

Zwischen der ersten Arbeitskammer 6 des Schwingungsdämpfers 1 und der Kolbenstangenführung 8 ist ein hydraulischer Zuganschlag 20 angeordnet, welcher bei einer Bewegung der Kolbenstange 4 in ihre Endlage in der Zugstufe wirksam wird, um bei einem Ausfedern des zugehörigen Rades einer Kraftfahrzeugradaufhängung ein hartes Anschlagen gegen die Kolbenstangenführung 8 zu unterbinden.Between the first working chamber 6 of the vibration damper 1 and the piston rod guide 8th is a hydraulic cable stop 20 arranged, which during a movement of the piston rod 4 is effective in its final position in the rebound to hard rebound against the piston rod guide at a rebound of the associated wheel of a Kraftfahrzeugradaufhängung 8th to prevent.

Verschiedene Varianten des hydraulischen Zuganschlags 20 sind in den 2 bis 4 näher dargestellt. In sämtlichen Fällen weist der der hydraulische Zuganschlag 20 eine Zuganschlagkammer 21 auf, deren Innendurchmesser größer ist, als der Innendurchmesser des Zylinderrohrs 3 im Bereich der ersten und zweiten Arbeitskammer 6 und 7.Different variants of the hydraulic tension stop 20 are in the 2 to 4 shown in more detail. In all cases, the hydraulic Zuganschlag points 20 a Zuganschlagkammer 21 on, whose inner diameter is greater than the inner diameter of the cylinder tube 3 in the area of the first and second working chamber 6 and 7 ,

Zwischen der Zuganschlagkammer 21 und der angrenzenden ersten Arbeitskammer 6 des Zylinderrohrs 3 ist ein Zuganschlagkolben 22 angeordnet. Dieser Zuganschlagkolben 22 ist an der radialen Innenwand der Zuganschlagkammer 21 axial gleitbewegbar geführt. Durch eine axiale Verlagerung des Zuganschlagkolbens 21 verringert oder vergrößert sich das Volumen der Zuganschlagkammer 21 in dem Maße, wie sich das Gesamtvolumen der beiden Arbeitskammern 6 und 7 entsprechend vergrößert oder verringert.Between the Zuganschlagkammer 21 and the adjacent first working chamber 6 of the cylinder tube 3 is a pull stop piston 22 arranged. This train stopper piston 22 is at the radial inner wall of the Zuganschlagkammer 21 axially slidably guided. By an axial displacement of the Zuganschlagkolbens 21 reduces or increases the volume of the Zuganschlagkammer 21 to the extent that the total volume of the two working chambers 6 and 7 increased or decreased accordingly.

An der Kolbenstange 4 ist ein Mitnehmer 23 vorgesehen, vorzugsweise befestigt, welcher dazu dient, im Endbereich des Kolbenstangenauszugswegs den Zuganschlagkolben 22 in Richtung der Kolbenstangenführung 8 mitzunehmen und dadurch das Volumen der Zuganschlagkammer 21 zu vermindern.At the piston rod 4 is a driver 23 provided, preferably fixed, which serves in the end region of the piston rod extension path the Zuganschlagkolben 22 in the direction of the piston rod guide 8th and thus the volume of the Zuganschlagkammer 21 to diminish.

Hierbei aus der Zuganschlagkammer 21 verdrängtes hydraulisches Medium wird über mindestens eine Drosseleinrichtung 24 in die angrenzende erste Arbeitskammer 6 überführt. Durch Abstimmung der Drosselung kann der Druckanstieg in der Zuganschlagkammer 21 gezielt eingestellt werden, um das gewünschte hydraulische Dämpfungsverhalten im Endanschlag der Zugstufe des Schwingungsdämpfers 1 zu erhalten.Here from the Zuganschlagkammer 21 displaced hydraulic medium is via at least one throttle device 24 in the adjacent first working chamber 6 transferred. By tuning the throttling, the pressure increase in the Zuganschlagkammer 21 can be selectively adjusted to the desired hydraulic damping behavior in the end stop of the rebound of the vibration damper 1 to obtain.

Im einfachsten Fall wird die Drosseleinrichtung 24 durch eine oder mehrere Drosselbohrungen 25, 26 bereitgestellt, welche die Zuganschlagkammer 21 mit der ersten Arbeitskammer 6 des Zylinderrohrs 3 hydraulisch verbinden. Anstelle von oder zusätzlich zu Drosselbohrungen 25, 26 können auch Nuten, Ventile oder dergleichen als Drosseleinrichtungen 24 vorgesehen werden. In the simplest case, the throttle device 24 through one or more throttle bores 25 . 26 provided, which the Zuganschlagkammer 21 with the first working chamber 6 of the cylinder tube 3 connect hydraulically. Instead of or in addition to throttle holes 25 . 26 may also grooves, valves or the like as throttle devices 24 be provided.

Drosseleinrichtungen 24 können beispielsweise am Zuganschlagkolben 22 und/oder am Mitnehmer 23 angeordnet werden, wie dies in den 2 und 3 beispielhaft gezeigt ist. Ferner ist es möglich, alternativ oder ergänzend entsprechende Drosseleinrichtungen 24 beispielsweise in Form von Axialnuten 27 am Innenumfang der radialen Wand 28 der Zuganschlagkammer 21 vorzusehen.restrictors 24 For example, at the Zuganschlagkolben 22 and / or at the driver 23 be arranged as in the 2 and 3 is shown by way of example. Further, it is possible, alternatively or additionally, corresponding throttling devices 24 for example in the form of axial grooves 27 on the inner circumference of the radial wall 28 the Zuganschlagkammer 21 provided.

Wie den 1 bis 3 weiter entnommen werden kann, kann der Zuganschlagkolben 21 mittels einer Rückstellfeder 29 gegen die Kolbenstangenführung 8 abgestützt sein. Alternativ oder ergänzend kann eine entsprechende Abstützung der Rückstellfeder 29 auch in entgegengesetzter Richtung beispielsweise am Zylinderrohr 3 oder an einem zusätzlichen Verbindungselement 32 vorgenommen sein. Über die Rückstellfeder 29 wird gewährleistet, dass die Zuganschlagkammer 21 vor dem Ansprechen des Zuganschlags, d.h. einem Eingriff des Mitnehmers 23 mit dem Zuganschlagkolben 22 ein gewünschtes voreingestelltes Volumen aufweist.Like that 1 to 3 can be further removed, the Zuganschlagkolben 21 by means of a return spring 29 against the piston rod guide 8th be supported. Alternatively or additionally, a corresponding support of the return spring 29 also in the opposite direction, for example, on the cylinder tube 3 or on an additional connecting element 32 be made. About the return spring 29 will ensure that the Zuganschlagkammer 21 before the response of the cable stop, ie an engagement of the driver 23 with the Zuganschlagkolben 22 has a desired preset volume.

Die Rückschlagfeder 29 kann beispielsweise als Schraubenfeder ausgeführt sein, durch welche sich die Kolbenstange 4 hindurch erstreckt. Anstelle einer Schraubenfeder können jedoch auch andere Typen von Federelementen mechanischer Bauart zum Einsatz kommen, welche je nach Ausführung auch an anderer Stelle am Zuganschlagkolben 22 angeordnet sein können.The return spring 29 For example, be designed as a helical spring through which the piston rod 4 extends through. Instead of a helical spring but other types of spring elements of mechanical design can be used, which depending on the design and elsewhere on the Zuganschlagkolben 22 can be arranged.

Der Zuganschlagkolben 22 weist mindestens eine Durchströmöffnung 30 auf, die durch Anlage des Mitnehmers 23 absperrbar ist. Über die Durchströmöffnung 30 ist ein im Wesentlichen ungedrosseltes Hindurchströmen von hydraulischem Medium möglich, solange sich der Schwingungsdämpfer 1 in einer Stellung befindet, in welcher der hydraulische Zuganschlag 20 keine hydraulische Dämpfung bereitstellt.The Zuganschlagkolben 22 has at least one flow opening 30 on, by the attachment of the driver 23 can be locked. About the flow-through 30 a substantially unthrottled flow of hydraulic fluid is possible as long as the vibration damper 1 in a position in which the hydraulic cable stop 20 does not provide hydraulic damping.

Vorzugsweise ist an dem Zuganschlagkolben 22 genau eine Durchströmöffnung 30 vorgesehen, durch welche sich die Kolbenstange 4 hindurch erstreckt. Zum Verschließen dieser Durchströmöffnung 30 kann daher ein radial besonders kompakter Mitnehmer 23 an der Kolbenstange 4 zum Einsatz kommen. Es ist jedoch grundsätzlich möglich, alternativ oder ergänzend Durchströmöffnungen 30 an anderer Stelle oder in größerer Anzahl an dem Zuganschlagkolben 22 vorzusehen.Preferably, at the Zuganschlagkolben 22 exactly one flow opening 30 provided by which the piston rod 4 extends through. To close this flow-through 30 Therefore, a radially particularly compact driver 23 on the piston rod 4 be used. However, it is in principle possible, alternatively or additionally throughflow 30 elsewhere or in greater numbers on the cable stop piston 22 provided.

Bei großer Ausfederung der Kolbenstange 4 setzt der an der Kolbenstange 4 befestigte Mitnehmer 23, beispielsweise in Form einer Zuganschlagscheibe, auf dem Zuganschlagkolben 22 auf und zieht diesen mit in Richtung Kolbenstangenführung 8. Dabei dichtet der Mitnehmer 23 bzw. die Zuganschlagscheibe die Durchströmöffnung 30 des Zuganschlagkolbens 22 ab, so dass das verdrängte hydraulische Medium, beispielsweise Hydrauliköl, nur noch durch die mindestens eine Drosseleinrichtung 24 strömen kann. Hierdurch baut sich zwischen dem Zuganschlagkolben 22 und der Kolbenstangenführung 8 Druck auf. Der auf die Stirnfläche des Zuganschlagkolbens 22 wirkende Druck erzeugt eine der Ausfederbewegung entgegenwirkende Kraft. Die Größe dieser Kraft ist abhängig vom Druck und der Wirkfläche für den Druck. Mit der Vergrößerung der Wirkfläche für den Druck gemäß der vorliegenden Erfindung kann somit der Druck, der für die Erreichung der benötigten Kraft notwendig ist, verhältnismäßig gering gehalten werden. Auf diese Weise kann die gewünschte Zuganschlagkraft ohne Beeinträchtigung der Haltbarkeit des Schwingungsdämpfers 1 erzeugt werden.With large rebound of the piston rod 4 put that on the piston rod 4 fastened drivers 23 , For example in the form of a Zuganschlagscheibe on the Zuganschlagkolben 22 on and pulls this in the direction of piston rod guide 8th , It seals the driver 23 or the Zuganschlagscheibe the flow-through 30 the Zuganschlagkolbens 22 from, so that the displaced hydraulic medium, such as hydraulic oil, only through the at least one throttle device 24 can flow. This builds up between the Zuganschlagkolben 22 and the piston rod guide 8th Pressure on. The on the face of the Zuganschlagkolbens 22 acting pressure generates a rebound motion counteracting force. The size of this force depends on the pressure and the effective area for the pressure. With the increase in the effective area for the pressure according to the present invention, thus, the pressure necessary for the achievement of the required force can be kept relatively low. In this way, the desired Zuganschlagkraft without affecting the durability of the vibration damper 1 be generated.

Bei dem in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der vergrößerte Innendurchmesser der Zuganschlagkammer 21 erhalten, indem das Zylinderrohr 3 an seinem kolbenstangenführungsseitigen Endabschnitt aufgeweitet ist. Die Zuganschlagkammer 21 wird dementsprechend radial durch einen erweiterten Abschnitt (vgl. 3c) des Zylinderrohrs 3 begrenzt.At the in 1 and 2 illustrated embodiment, the enlarged inner diameter of the Zuganschlagkammer 21 obtained by the cylinder tube 3 is widened at its piston rod guide end portion. The Zuganschlagkammer 21 is accordingly radially through an extended portion (see Fig. 3c) of the cylinder tube 3 limited.

Das Zylinderrohr 3 des ersten Ausführungsbeispiels weist hierzu einen ersten zylindrischen Abschnitt 3a mit konstantem Querschnitt und einem Innendurchmesser d₁ auf. Dieser begrenzt radial die erste und zweite Arbeitskammer 6 und 7. An diesen ersten zylindrischen Abschnitt 3a schließt ein sich erweiternder, vorzugsweise konisch erweiternder, Abschnitt 3b an, welcher in einen zweiten zylindrischen Abschnitt 3c mit konstantem Querschnitt und einem Innendurchmesser d₂ übergeht. Der zweite zylindrischen Abschnitt 3c begrenzt radial die Zuganschlagkammer 21 und schließt an die Kolbenstangenführung 8 an.The cylinder tube 3 of the first embodiment has for this purpose a first cylindrical portion 3a with constant cross section and an inner diameter d ₁ on. This radially limited the first and second working chamber 6 and 7 , At this first cylindrical section 3a closes an expanding, preferably conically widening, section 3b which is in a second cylindrical portion 3c with constant cross section and an inner diameter d ₂ passes. The second cylindrical section 3c radially limits the Zuganschlagkammer 21 and closes to the piston rod guide 8th on.

Dabei ist der Innendurchmesser d₂ des zweiten zylindrischen Abschnitts 3c größer als der Innendurchmesser d₁ des ersten zylindrischen Abschnitts 3a. Vorzugsweise beträgt der größere Innendurchmesser d₂ mindestens das 1,2-fache des Innendurchmessers d₁ . Der maximale Außendurchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitts 3c wird durch den Innendurchmesser des Behälterrohrs 2 begrenzt.Here is the inner diameter d ₂ of the second cylindrical portion 3c larger than the inner diameter d ₁ of the first cylindrical section 3a , Preferably, the larger inner diameter d ₂ at least 1.2 times the inside diameter d ₁ , The maximum outer diameter of the second cylindrical section 3c is determined by the inner diameter of the container tube 2 limited.

In einer ersten Abwandlung, welche in 3 dargestellt ist, wird die radiale Wand 28 der Zuganschlagkammer 21 nicht durch einen integralen Teil des Zylinderrohrs 3 gebildet, sondern durch eine integral mit der Kolbenstangenführung 8 ausgebildete Schürze 31. Die Schürze 31 ist über ein Verbindungselement 32 mit dem Zylinderrohr 3 verbunden. In diesem Fall kann das Zylinderrohr 3 durchgängig mit konstantem Querschnitt ausgeführt werden, d.h. eine Ausweitung im Sinne des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 2 entfallen. Über das Verbindungselement 32 ist es möglich, bei einer dünnen Wanddicken Ausbildung sowohl des Zylinderrohrs 3 als auch der Schürze 31 die oben genannten Innendurchmesser Unterschiede zwischen der ersten Arbeitskammer 6 und der Zuganschlagkammer 21 zu verwirklichen. Das Verbindungselement 32 kann z.B. als Platte oder im Wesentlichen plattenartiges Formprofil, beispielsweise aus Stahl oder Sintermetall, ausgeführt sein.In a first modification, which in 3 is shown, the radial wall 28 the Zuganschlagkammer 21 not by an integral part of the cylinder tube 3 formed, but by an integral with the piston rod guide 8th trained apron 31 , The skirt 31 is about a connecting element 32 with the cylinder tube 3 connected. In this case, the cylinder tube 3 be performed consistently with a constant cross-section, ie an expansion in the sense of the first embodiment according to 2 omitted. About the connecting element 32 It is possible with a thin wall thickness training both of the cylinder tube 3 as well as the apron 31 the above inner diameter differences between the first working chamber 6 and the Zuganschlagkammer 21 to realize. The connecting element 32 For example, can be designed as a plate or substantially plate-like shape profile, for example made of steel or sintered metal.

Alternativ zu einer integralen Ausbildung an der Kolbenstangenführung 8 kann eine Schürze 31 auch durch ein separates, an der Kolbenstangenführung 8 befestigtes Rohrstück 33 erhalten werden, wie dies in 4 beispielhaft dargestellt ist. Auch hier erfolgt die Verbindung zum Zylinderrohr 3 wieder über ein Verbindungselement 32, das sowohl mit dem Rohrstück 33 als auch an dem Zylinderrohr 3 gefügt wird.Alternatively to an integral design on the piston rod guide 8th can an apron 31 also by a separate, on the piston rod guide 8th fixed piece of pipe 33 be preserved, as in 4 is shown by way of example. Again, the connection to the cylinder tube 3 again via a connecting element 32 that with both the pipe section 33 as well as on the cylinder tube 3 is added.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiter Einzelmerkmale erläutert wurden, können sowohl unabhängig von diesen als auch in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The invention has been explained in more detail above with reference to exemplary embodiments and further modifications. Technical individual features, which have been explained above in the context of further individual features, can be implemented both independently of these and in combination with further individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is expressly not limited to the described embodiments and modifications, but includes all embodiments defined by the claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schwingungsdämpfervibration
22: Behältercontainer
33: Zylinderrohrcylinder tube
44: Kolbenstangepiston rod
55: Kolbenpiston
66: erste Arbeitskammerfirst working chamber
77: zweite Arbeitskammersecond working chamber
88th: KolbenstangenführungPiston rod guide
99: Bodenventilbottom valve
1010: Ausgleichsraumcompensation space
2020: Zuganschlagcable stop
2121: ZuganschlagkammerZuganschlagkammer
2222: ZuganschlagkolbenZuganschlagkolben
2323: Mitnehmertakeaway
2424: Drosseleinrichtungthrottling device
2525: Drosselöffnungthrottle opening
2626: Drosselöffnungthrottle opening
2727: Axialnutaxial groove
2828: Wandwall
2929: RückstellfederReturn spring
3030: Durchströmöffnungflow-through
3131: Schürzeapron
3232: Verbindungselementconnecting element
3333: Rohrstückpipe section
d₁ d ₁: Innendurchmesser der Arbeitskammern 6 und 7 Inner diameter of the working chambers 6 and 7
d₂ d ₂: Innendurchmesser der Zuganschlagkammer 21 Inner diameter of the Zuganschlagkammer 21

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2014/165951 A1 [0003]
DE 102005040584 A1 [0004]
DE 102011089140 B3 [0005]
DE 102015223581 A1 [0005]

Claims

A vibration damper (1) comprising: a cylinder tube (2); a piston rod (4) having a piston (5) slidably guided in said cylinder tube (3) and dividing the interior thereof into first and second working chambers (6, 7) , and a hydraulic pull stop (20) providing in one end region of a piston rod extension path, prior to reaching the maximum piston rod extension travel, a hydraulic force opposed to the pulling movement of the piston rod (4), characterized in that the hydraulic tension stop (20) has a rebound stop chamber (21) whose inner diameter (d ₂ ) is greater than the inner diameter (d ₁ ) of the cylinder tube (3) in the region of the first and second working chamber (6, 7), wherein between the Zuganschlagkammer (21) and the adjacent working chamber (6) of the cylinder tube (3) a Zuganschlagkolben (22) is arranged and on the piston rod (4) has a driver (23) is provided in the end region of the Kolbenstangenauszugswegs the Zugans To take along plunger (22) and thereby reduce the volume of the Zuganschlagkammer (21) and to transfer displaced hydraulic medium via at least one throttle device (24) in the adjacent working chamber (6).

Vibration damper after Claim 1 , characterized in that the Zuganschlagkolben (21) by means of a return spring (29) is supported.

Vibration damper after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one throttle device (24) comprises at the Zuganschlagkolben (22) arranged throttle device (24).

Vibration damper after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one throttle device (24) comprises a throttle device (24) arranged on the driver (23).

Vibration damper after one of the Claims 1 to 4 , characterized in that the at least one throttle device (24) has one or more grooves on the outer circumference of the Zuganschlagkolbens (22) or on the inside of the Zuganschlagkammer (21) radially bounding wall (28) in the axial range of movement of the Zuganschlagkolbens (22).

Vibration damper after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the Zuganschlagkolben (22) has at least one flow-through opening (30) which can be shut off by abutment of the driver (23).

Vibration damper after Claim 6 , characterized in that at the Zuganschlagkolben (22) has a flow opening (30) is provided, through which the piston rod (4) extends therethrough.

Vibration damper after one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the Zuganschlagkammer (21) is bounded radially by an extended portion (3c) of the cylinder tube (3).

Vibration damper after one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the Zuganschlagkammer (21) is bounded radially by an integrally formed with the piston rod guide (8) skirt (31).

Vibration damper after one of the Claims 1 to 7 , characterized in that the Zuganschlagkammer (21) is bounded radially by a pipe piece (33) which has been attached to the piston rod guide (8).

Vibration damper after Claim 9 or 10 , characterized in that the skirt (31) or the pipe piece (33) has been attached via an additional connecting element (32) at one end of the cylinder tube (3).