DE112004001835T5

DE112004001835T5 - Design für ein anliegendes Prallteil eines Stoßdämpfers

Info

Publication number: DE112004001835T5
Application number: DE112004001835T
Authority: DE
Inventors: David Holiviers; Paul Martens; Jan Hermans; Patrick Van Mechelen
Original assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Current assignee: Tenneco Automotive Operating Co Inc
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-08-10
Also published as: GB0606014D0; CN1871451A; GB2421292A; US6913127B2; WO2005033545A1; CN100412406C; BRPI0414833A; GB2421292B; US20050067240A1

Abstract

Ein Stoßdämpfer, umfassend:
ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer ausbildet;
einen Kolben, der gleitend in der Arbeitskammer angeordnet ist, wobei der Kolbenkörper die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer unterteilt;
eine Kolbenstange, die an dem Kolbenkörper befestigt ist, wobei der Kolbenkörper durch ein Ende des Druckrohrs verläuft;
ein Behälterrohr, welches das Druckrohr umgibt, um eine Vorratskammer zwischen dem Behälterrohr und dem Druckrohr auszubilden;
eine Bodenventilanordnung, die zwischen der Arbeitskammer und der Vorratskammer angeordnet ist; und
ein Prallteil, das in der Vorratskammer angeordnet ist,
wobei das Prallteil einen nicht-linearen Strömungskanal zwischen einem ersten Abschnitt der Vorratskammer und zweiten Abschnitt der Vorratskammer definiert, wobei der nicht-lineare Strömungskanal der einzige Strömungskanal zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt der Vorratskammer ist.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Doppelrohrstoßdämpfer mit einem einzigartigen Design eines Prallteils bzw. Baffles, das innerhalb der Vorratskammer angeordnet ist. Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung einen Doppelrohrstoßdämpfer mit einem Prallteil, das innerhalb der Vorratskammer angeordnet ist und das einen Fluidstrom auf eine spiralförmige Bahn führt, um die Durchlüftung des Dämpfungsfluides zu reduzieren.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Stoßdämpfer werden im Zusammehang mit automobilen Aufhängungssystemen und anderen Aufhängungssystemen verwendet, um unerwünschte Schwingungen zu absorbieren, die während der Bewegung des Aufhängungssystems auftreten. Um diese unerwünschten Schwingungen zu absorbieren, sind automobile Stoßdämpfer im allgemeinen zwischen der gefederten Masse (Karosserie) und der ungefederten Masse (Aufhängung bzw. Achse) des Automobils angeschlossen.
Einer der bekanntesten Typen von Stoßdämpfern für Automobile ist der Doppelrohrtyp mit Öldämpfung. Diese Stoßdämpfer haben einen Kolben, der in einem Druckrohr angeordnet ist. Der Kolben ist typischerweise mit der gefederten Masse des Fahrzeugs unter Verwendung einer Kolbenstange verbunden. Der Kolben unterteilt das Druckrohr in eine obere Arbeitskam mer und eine untere Arbeitskammer. Da der Kolben über eine Ventilausrüstung die Fähigkeit hat, den Strom an Dämpfungsfluid von der oberen Arbeitskammer zu der unteren Arbeitskammer innerhalb des Druckrohrs einzuschränken, wenn der Stoßdämpfer erweitert bzw. ausgedehnt wird, kann der Stoßdämpfer eine Dämpfkraft erzeugen, die den Schwingungen entgegenwirkt, die andernfalls von der ungefederten Masse an die gefederte Masse während des Ausdehnungshubes übertragen würden. Bei dem Doppelrohrstoßdämpfer ist eine Fluidvorratskammer zwischen dem Druckrohr und einem Behälterrohr definiert, das um das Druckrohr angeordnet ist. Eine Bodenventilanordnung ist zwischen der unteren Arbeitskammer und der Vorratskammer angeordnet. Da die Bodenventilanordnung über die Ventilausrüstung die Fähigkeit hat, den Strom an Dämpfungsfluid von der unteren Arbeitskammer zu der Vorratskammer einzuschränken, wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt wird, kann der Stoßdämpfer eine Dämpfkraft erzeugen, die den Schwingungen entgegenwirkt, die andernfalls von der ungedämpften Masse an die gedämpfte Masse während des Verdichtungshubs übertragen würden.
Da sich die Kolbenstange des Stoßdämpfers nur durch die obere Arbeitskammer und nicht durch die untere Arbeitskammer erstreckt, bewirkt eine Bewegung des Kolbens in Bezug auf das Druckrohr eine Differenz zwischen der Menge an Fluid, das in der oberen Arbeitskammer versetzt wird und der Menge an Fluid, das in der unteren Arbeitskammer versetzt wird. Diese Differenz der Menge an versetztem Fluid ist als das Stangenvolumen bekannt und sie strömt während sowohl des Ausdehnungshubs, wie auch des Verdichtungshubs durch die Bodenventilanordnung.
Wenn sich der Stoßdämpfer längenmäßig im Rahmen des Ausdehnungshubs ausdehnt, so strömt Fluid durch die Ventilausrüstung in dem Kolben von der oberen Arbeitskammer zu der unteren Arbeitskammer, um die Dämpfkraft zu erzeugen, wobei jedoch aufgrund des Konzeptes des Stangenvolumens ein zusätzliches Volumen an Fluid in der unteren Arbeitskammer erforderlich ist. Daher wird Fluid von der Vorratskammer über ein Rückschlagventil, das in der Bodenventilanordnung angeordnet ist, zu der unteren Arbeitskammer strömen. Das Rückschlagventil erzeugt keine Dämpfkraft.
Wird im Rahmen des Verdichtungshubes der Stoßdämpfer längenmäßig zusammengedrückt, so strömt Fluid über ein Rückschlagventil in dem Kolben von der unteren Arbeitskammer zu der oberen Arbeitskammer. Der Strom durch das Rückschlagventil erzeugt keine Dämpfkraft. Aufgrund des Konzeptes des Stangenvolumens, muß ein zusätzliches Volumen an Fluid aus der unteren Arbeitskammer entfernt werden. Dadurch wird Fluid aus der unteren Arbeitskammer über die Ventilausrüstung in der Bodenventilanordnung zu der Vorratskammer strömen, um die Dämpfkraft zu erzeugen.
Bei einigen Anwendungen führte der fortwährende Strom an Fluid in und aus die/der Vorratskammer durch die Bodenventilanordnung zu einer Durchlüftung des Dämpfungsfluids. Um die Durchlüftung des Dämpfungsfluids zu mindern, wurden für die Vorratskammer Prallteilfedern bzw. Bafflefedern ausgestaltet. Diese Prallteilfedern nach dem Stand der Technik haben typischerweise die Form einer Spiralfeder, die an dem Druckrohr angeordnet ist, um sich in Richtung des Behälterrohrs auszudehnen, jedoch nicht zu dem Druckrohr auszudehnen. Dadurch verbleibt eine Öffnung zwischen der Prallteilfeder und dem Behälterrohr.
Während sich erwiesen hat, daß diese Ausgestaltungen von Prallteilfedern bei gewissen Anwendungen das Ausmaß der Durchlüftung reduzieren, ist immer noch ein unkontrollierter Strom an Dämpfungsfluid möglich zwischen der Prallteilfeder und dem Behälterrohr, was die Öl-Gas-Oberfläche vergrößert und folglich die Unempfindlichkeit gegenüber einer Durchlüftung verschlechtert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert der Technik eine Prallteil- bzw. Bafflefeder, welche die gesamte Breite des Behälters überspannt. Dadurch kontaktiert die Prallteilfeder sowohl das Druckrohr, wie auch das Behälterrohr, um einen spiralförmigen Kanal für den Fluidstrom zu definieren.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der hier folgenden, detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es ist so zu verstehen, daß die detaillierte Beschreibung und spezielle Beispiele, während sie das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben, lediglich zu Zwecken der Darstellung vorgesehen sind und nicht dazu, den Bereich der Erfindung zu beschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird verständlicher aus der detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Wiedergabe eines typischen Automobils ist, das einen Stoßdämpfer beinhaltet, der die einzigartige Prallteilfeder in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 eine Seitenschnittansicht des Stoßdämpfers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
3 eine vergrößerte Querschnittsansicht der Kolbenanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist;
4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Bodenventilanordnung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Prallteilfeder, wie sie zwischen dem Druckrohr und dem Behälterrohr in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung angeordnet ist; und
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht einer Prallteilfeder, wie sie zwischen dem Druckrohr und dem Behälterrohr ähnlich wie bei der 3 angeordnet ist, jedoch in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die folgende Beschreibung des/der bevorzugten Ausführungsbeispiele(s) ist von der Natur her rein beispielhaft und in keinster Weise dazu vorgesehen, die Erfindung, deren Anwendung oder Verwendungen einzuschränken.
Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Ansichten gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist in 1 ein Fahrzeug gezeigt, das ein Aufhängungssystem aufweist, das die einzigartigen Stoßdämpfer in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beinhaltet und das allgemein mit Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Das Fahrzeug 10 weist eine Hinterachse 12, eine Vorderachse 14 und eine Karosserie 16 auf. Die Hinterachse 12 hat eine quer verlaufende Hinterachsanordnung (nicht gezeigt), die ausgelegt ist, um betriebsmäßig ein Paar Hinterräder 18 des Fahrzeugs 10 zu tragen. Die Hinterachsanordnung ist betriebsmäßig mit Hilfe eines Paares Stoßdämpfern 20 und eines Paares spiralförmiger Schraubenfedern 22 mit der Karosserie 16 verbunden. In ähnlicher Weise weist die Vorderachse 14 eine quer verlaufende Vorderachsanordnung (nicht gezeigt) auf, um betriebsmäßig ein Paar Vorderräder 24 des Fahrzeugs 10 zu tragen. Die Vorderachsanordnung ist betriebsmäßig mit Hilfe eines zweiten Paares Stoßdämpfern 26 und eines Paares spiralförmiger Schraubenfedern 28 mit der Karosserie 16 verbunden. Die Stoßdämpfer 20 und 26 dienen der Dämpfung der Relativbewegung der ungefederten Masse (d.h. Vorder- und Hinterachse 12 bzw. 14) und der gefederten Masse (d.h. Karosserie 16) des Fahrzeugs 10. Während das Fahrzeug 10 als Personenfahrzeug mit vorderen und hinteren Achsanordnungen gezeigt ist, können die Stoßdämpfer 20 und 26 auch in anderen Anwendungsbereichen verwendet werden, wie beispielsweise bei Fahrzeugen, die unabhängige vordere und/oder unabhängige hintere Achs- bzw. Aufhängungssysteme beinhalten. Des weiteren bedeutet der Begriff "Stoßdämpfer" in seiner hier gewählten Verwendung, Dämpfer im allgemeinen, und beinhaltet daher Mac-Pherson Federbeine.
Bezugnehmend nun auf 2, ist dort der Stoßdämpfer 20 detaillierter gezeigt. Während 2 lediglich den Stoßdämpfer 20 zeigt, ist es selbstverständlich, daß der Stoßdämpfer 26 auch die einzigartige, unten für den Stoßdämpfer 20 beschriebene Ventilanordnung beinhaltet. Der Stoßdämpfer 26 unterscheidet sich lediglich von dem Stoßdämpfer 20 in der Weise, in der er angepaßt ist für eine Verbindung mit den gefederten und ungefederten Massen des Fahrzeugs 10. Der Stoßdämpfer 20 umfaßt ein Druckrohr 30, eine Kolbenanordnung 32, eine Kolbenstange 34, ein Behälterrohr 36, eine Bodenventilanordnung 38 und ein Baffle bzw. Prallteil in Form einer Prallteil- bzw. Bafflefeder 40.
Das Druckrohr 30 definiert eine Arbeitskammer 42. Die Kolbenanordnung 32 ist gleitend innerhalb des Druckrohrs 30 angeordnet und unterteilt die Arbeitskammer 42 in eine obere Arbeitskammer 44 und eine untere Arbeitskammer 46. Eine Dichtung 48 ist zwischen der Kolbenanordnung 32 und dem Druckrohr 30 angeordnet, um eine gleitende Bewegung der Kolbenanordnung 32 bezüglich des Druckrohrs 30 zuzulassen, ohne ungemäße Reibkräfte zu erzeugen, wie auch um die obere Arbeitskammer 44 gegenüber der unteren Arbeitskammer 46 abzudichten. Die Kolbenstange 34 ist an der Kolbenanordnung 32 angebracht und erstreckt sich durch die obere Arbeitskammer 44 und durch ein oberes Abschlußstück 50, welches das obere Ende des Druckrohrs 30 verschließt. Ein Dichtsystem dichtet die Schnittstelle zwischen dem oberen Abschlußstück 50, dem Behälterrohr 36 und der Kolbenstange 34 ab. Das der Kolbenanordnung 32 gegenüberliegende Ende der Kolbenstange 34 ist so ausgelegt, daß es an dem gefederten Abschnitt des Fahrzeugs 10 befestigbar ist. Eine Ventilausrüstung innerhalb der Kolbenanordnung 32 steuert die Bewegung des Fluids zwischen der oberen Arbeitskammer 44 und der unteren Arbeitskammer 46 während der Bewegung der Kolbenanordnung 32 innerhalb des Druckrohrsv 30. Da die Kolbenstange 34 sich nur durch die obere Arbeitskammer 44 und nicht die untere Arbeitskammer 46 erstreckt, bewirkt eine Bewegung der Kolbenanordnung 32 in Bezug auf das Druckrohr 30 eine Differenz zwischen der Menge an Fluid, die in der oberen Arbeitskammer 44 versetzt wird und der Menge an Fluid, die in der unteren Arbeitskammer 46 versetzt wird. Die Differenz der Mengen an versetztem Fluid ist bekannt als das "Stangenvolumen" und es strömt durch die Bodenventilanordnung 38.
Das Behälterrohr 36 umgibt das Druckrohr 30, um eine zwischen den Rohren 30 und 36 angeordnete Fluidvorratskammer 52 zu definieren. Das untere Ende des Behälterrohrs 36 ist durch ein Abschlußstück 54 verschlossen, das so ausgelegt ist, daß es mit dem ungefederten Abschnitt des Fahrzeugs 10 verbindbar ist. Das obere Ende des Behälterrohrs 36 ist an dem oberen Abschlußstück 50 angebracht. Die Bodenventilanordnung 38 ist zwischen der unteren Arbeitskammer 46 und der Vorratskammer 52 angeordnet, um den Strom an Fluid zwischen den Kammern 46 und 52 zu steuern. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 längenmäßig ausdehnt, so ist aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens" ein zusätzliches Volumen an Fluid in der unteren Arbeitskammer 46 erforderlich. Daher wird Fluid von der Vorratskammer 52 über die Bodenventilanordnung 38 zu der unteren Arbeitskammer 46 strömen, wie dies detailliert unten ausgeführt ist. Wenn sich der Stoßdämpfer 20 längenmäßig zusammenzieht, muß aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens" ein Überschuß an Fluid aus der unteren Arbeitskammer 46 ent fernt werden. Dadurch wird Fluid von der unteren Arbeitskammer 46 über die Bodenventilanordnung 38 zu der Vorratskammer 52 strömen, wie dies detailliert unten ausgeführt wird.
Bezugnehmend nun auf 3, umfaßt die Kolbenanordnung 32 einen Kolbenkörper 60, eine Kompressionsventilanordnung 62 und eine Rückführventilanordnung 64. Die Kompressionsventilanordnung 62 ist an einer Schulter 66 an der Kolbenstange 34 zusammengebaut. Der Kolbenkörper 60 ist an der Kompressionsventilanordnung 62 zusammengebaut und die Rückführventilanordnung 64 ist an dem Kolbenkörper 60 zusammengebaut. Eine Mutter 68 befestigt diese Bauteile an der Kolbenstange 34.
Der Kolbenkörper 60 definiert mehrere Druckkanäle 70 und mehrere Rückführkanäle 72. Die Dichtung 48 weist mehrere Rippen 74 auf, die mit mehreren Ringnuten 76 zusammenpassen, um eine Gleitbewegung der Kolbenanordnung 32 zuzulassen.
Die Kompressionsventilanordnung 62 umfaßt einen Halter 78, einen Ventilteller 80 und eine Feder 82. Der Halter 78 liegt bzw. grenzt an einem Ende an der Schulter 66 an und an dem anderen Ende an dem Kolbenkörper 60. Der Ventilteller 80 liegt an dem Kolbenkörper 60 an und verschließt die Druckkanäle 70, während er die Rückführkanäle 72 offenläßt. Die Feder 82 ist zwischen dem Halter 78 und dem Ventilteller 80 angeordnet, um den Ventilteller 80 gegen den Kolbenkörper 60 vorzuspannen. Während eines Verdichtungshubs, wird Fluid in der unteren Arbeitskammer 46 unter Druck gesetzt und bewirkt, daß der Fluiddruck gegen den Ventilteller 80 wirkt. Wenn der Fluiddruck gegen den Ventilteller 80 die Vorspannlast der Feder 82 überwindet, trennt sich der Ventilteller 80 von dem Kolbenkörper 60, um die Druckkanäle 70 zu öffnen und es Fluid zu erlauben, von der unteren Arbeitskammer 46 zur oberen Arbeitskammer 44 zu strömen. Typischerweise übt die Feder 82 lediglich eine leichte Last bzw. Kraft auf den Ventilteller 80 aus und die Kompressionsventilanordnung 62 wirkt als Rückschlagventil zwischen den Kammern 46 und 44. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 20 während eines Verdichtungshubs werden durch die Bodenventilanordnung 38 gesteuert, die, wie unten detailliert wiedergegeben wird, aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens" den Fluidstrom von der unteren Arbeitskammer 46 zu der Vorratskammer 52 aufnimmt. Während eines Rückführhubes, sind die Druckkanäle 70 durch den Ventilteller 80 verschlossen.
Die Rückführventilanordnung 64 umfaßt einen Abstandshalter 84, mehrere Ventilteller 86, einen Halter 88 und eine Belleville- bzw. Tellerfeder 90. Der Abstandshalter 84 ist gewindemäßig an der Kolbenstange 34 aufgenommen und zwischen dem Kolbenkörper 60 und der Mutter 68 angeordnet. Der Abstandshalter 84 hält den Kolbenkörper 60 und die Kompressionsventilanordnung 62, während er ein Anziehen der Mutter 68 zuläßt, ohne entweder den Ventilteller 80 oder die Ventilteller 86 zu komprimieren. Der Halter 78, der Kolbenkörper 60 und der Abstandshalter 84 liefern eine durchgehend feste Verbindung zwischen der Schulter 66 und der Mutter 68 zum Zwecke der Vereinfachung des Festziehens und Befestigens der Mutter 68 an dem Abstandshalter 84 und daher an der Kolbenstange 34. Die Ventilteller 86 sind gleitend an dem Abstandshalter 84 aufgenommen und liegen an dem Kolbenkörper 60 an, um die Rückführkanäle 72 zu verschließen, während sie die Druckkanäle 70 offenlassen. Der Halter 88 ist auch gleitend an dem Abstandshalter 84 aufgenommen und liegt an den Ventiltellern 86 an. Die Belleville-Feder 90 ist über dem Abstandshalter 84 aufgebaut und zwischen dem Halter 88 und der Mutter 68 angeordnet, die gewindemäßig an dem Abstandshalter 84 aufgenommen ist. Die Belleville-Feder 90 spannt den Halter 88 gegen die Ventilteller 86 vor und die Ventilteller 86 gegen den Kolbenkörper 60. Eine Beilegscheibe 102 ist zwischen der Mutter 68 und der Belleville-Feder 90 angeordnet, um die Vorbelastung der Belleville-Feder 90 zu steuern und daher den Ablaßdruck, wie dies unten beschrieben wird. Daher ist die Kalibrierung des Ablaßmerkmals der Rückführventilanordnung 64 getrennt von der Kalibrierung für die Kompressionsrückschlagventilanordnung 62.
Während eines Rückführhubes, wird Fluid in der oberen Arbeitskammer 44 unter Druck gesetzt und bewirkt, daß der Fluiddruck auf die Ventilteller 86 wirkt. Wenn der auf die Ventilteller 86 wirkende Fluiddruck die Biegelast für die Ventilteller 86 überwindet, biegen sich die Ventilteller 86 elastisch und öffnen die Rückführkanäle 72, wodurch ein Fluidstrom von der oberen Arbeitskammer 44 zur unteren Arbeitskammer 46 ermöglicht ist. Die Stärke der Ventilteller 86 und die Größe der Rückführkanäle 72 bestimmt die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 20 bei der Rückführung. Wenn der Fluiddruck innerhalb der oberen Arbeitskammer 44 ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, überwindet der Fluiddruck die Vorspannlast der Belleville-Feder 90 und bewirkt eine axiale Bewegung des Halters 88 und der mehreren Ventilteller 86. Die axiale Bewegung des Halters 88 und der Ventilteller 86 öffnet die Rückführkanäle 72 vollständig und erlaubt dadurch den Durchgang einer wesentlichen Menge an Dämpfungsfluid, und die Erzeugung eines Abblasens bzw. Ablassens des Fluiddrucks, was erforderlich ist, um eine Beschädigung des Stoßdämpfers 20 und/oder Fahrzeugs 10 zu verhindern.
Bezugnehmend nun auf die 4, umfaßt die Bodenventilanordnung 38 einen Ventilkörper 110, eine Rückführventilanordnung 112, eine Kompressionsventilanordnung 114 und eine Schraube 116. Die Rückführventilanordnung 112 ist an dem Kopf der Schraube 116 aufgebaut. Der Ventilkörper 110 ist an dem Ventilkörper 110 aufgebaut. Eine Mutter befestigt diese Bauteile an der Schraube 116.
Der Ventilkörper 110 definiert mehrere Rückführkanäle 120 und mehrere Druckkanäle 122. Der Ventilkörper 110 ist durch Preßsitz oder auf andere Weise an dem Ende des Druckrohrs 30 befestigt.
Die Rückführventilanordnung 112 umfaßt einen Ventilteller 130 und eine Feder 132. Der Ventilteller 130 liegt an dem Ventilkörper 110 an und schließt die Rückführkanäle 120, während er die Druckkanäle 122 offen läßt. Die Feder 132 ist zwischen dem Kopf der Schraube 116 und dem Ventilteller 130 angeordnet, um den Ventilteller 130 gegen den Ventilkörper 110 vorzuspannen. Während eines Rückführhubes aufgrund des Konzepts des "Stangenvolumens", wird der Druck des Fluids in der unteren Arbeitskammer 46 reduziert und bewirkt, daß der Fluiddruck innerhalb der Vorratskammer 52 auf den Ventilteller 130 einwirkt. Wenn der Fluiddruck auf den Ventilteller 130 die Vorspannlast bzw. -kraft der Feder 132 überwindet, so trennt sich der Ventilteller 130 von dem Ventilkörper 110, um die Rückführkanäle 120 zu öffnen und es Fluid zu erlauben, von der Vorratskammer 52 zur unteren Arbeitskammer 46 zu strömen. Typischerweise übt die Feder 132 lediglich eine leichte Last auf den Ventilteller 130 aus und die Rückführventilanordnung 112 wirkt als Rückschlagventil zwischen den Kammern 52 und 46. Die Dämpfungseigenschaften für den Stoßdämpfer 20 während eines Rückführhubes werden durch die Rückführventilanordnung 64 gesteuert, wie dies oben detailliert ausgeführt ist. Während eines Verdichtungshubes werden die Rückführkanäle 120 durch den Ventilteller 130 verschlossen.
Die Kompressionsventilanordnung 114 umfaßt einen Abstandshalter 134, mehrere Ventilteller 136, einen Halter 138 und eine Belleville- bzw. Tellerfeder 140. Der Abstandshalter 134 ist gewindemäßig an der Schraube 116 aufgenommen und ist zwischen dem Ventilkörper 110 und der Mutter 118 angeordnet. Der Abstandshalter 134 hält den Ventilkörper 110 und die Rückführventilanordnung 112, während er das Anziehen der Mutter 118 zuläßt, ohne den Ventilteller 130 oder die Ventilteller 136 zu komprimieren. Der Ventilkörper 110 und der Abstandshalter 134 liefern eine fortwährend feste Verbindung zwischen dem Kopf der Schraube 116 und der Mutter 118 zum Zwecke der Vereinfachung des Anziehens und Befestigens der Mutter 118 an dem Abstandshalter 134 und daher an der Schraube 118. Die Ventilteller 136 sind gleitend an dem Abstandshalter 134 aufgenommen und liegen an dem Ventilkörper 110 an, um die Druckkanäle 122 zu verschließen, während die Rückführkanäle 120 offengelassen sind. Der Halter 138 ist ebenfalls gleitend an dem Abstandshalter 134 aufgenommen und er liegt an den Ventiltellern 136 an. Die Belleville-Feder 140 spannt den Halter 138 gegen die Ventilteller 136 vor und die Ventilteller 136 gegen den Ventilkörper 110. Eine Beilegscheibe 152 ist zwischen der Mutter 118 und der Belleville-Feder 140 angeordnet, um die Vorbelastung der Belleville-Feder 140 zu steuern und daher den Ablaßdruck, wie dies unten beschrieben ist. Daher ist die Kalibrierung des Ablaßmerkmals der Kompressionsventilanordnung 114 getrennt von der Kalibrierung der Rückführventilanordnung 112.
Während eines Verdichtungshubes, wird das sich in der unteren Arbeitskammer 46 befindliche Fluid unter Druck gesetzt, wodurch bewirkt wird, daß das Fluid auf die Ventilteller 136 wirkt. Wenn der auf die Ventilteller 136 wirkende Fluiddruck die Biegelast der Ventilteller 136 überwindet, werden sich die Ventilteller 136 elastisch biegen und die Druckkanäle 122 öffnen, um es Fluid zu erlauben, von der unteren Arbeitskammer 46 zu der Vorratskammer 52 zu strömen. Ein Fluidstrom wird ebenfalls über die Kompressionsventilanordnung 62 in der Kolbenanordnung 32 von der unteren Arbeitskammer 46 zur oberen Arbeitskammer 44 erfolgen. Der Strom an Fluid durch die Kompressionsventilanordnung 114 tritt aufgrund des Konzeptes des "Stangenvolumens" auf. Die Stärke der Ventilteller 136 und die Größe der Druckkanäle 122 bestimmt die Dämpfungseigenschaften des Stoßdämpfers 20 im Rahmen der Kompression bzw. Verdichtung. Wenn der Fluiddruck innerhalb der unteren Arbeitskammer 46 ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, überwindet der Fluiddruck die Vorspannlast der Belleville-Feder 140 und bewirkt eine axiale Bewegung des Halters 138 und der mehreren Ventilteller 136. Die axiale Bewegung des Halters 138 und der Ventilteller 136 öffnet die Druckkanäle 122 vollständig und erlaubt dadurch den Durchgang einer wesentlichen Menge an Dämpfungsfluid und erzeugt ein Abblasen bzw. Ablassen des Fluiddrucks, was erforderlich ist, um eine Beschädigung des Stoßdämpfers 20 und/oder Fahrzeugs 10 zu verhindern.
Bei einigen Anwendungen bewirkt die Bewegung des Fluids in und aus die/der Vorratskammer 52 eine Durchlüftung des hydraulischen Fluids. Die Größenordnung der Durchlüftung ist für jede Anwendung unterschiedlich, wobei gewisse Anwendungen in Bezug auf das Durchlüftungsproblem sehr empfindlich sind. Für jene Anwendungen, die extrem empfindlich bezüglich der Durchlüftung sind, hat es sich herausgestellt, daß die Leistung der Prallteilfedern nach dem Stand der Technik unzureichend ist.
Es hat sich erwiesen, daß die Prallteilfeder 40 die Empfindlichkeit gegenüber einer Durchlüftung in einem weiten Umfang reduziert. Die Prallteilfeder 40 hat einen T-förmigen Querschnitt, wie er in 5 dargestellt ist. Die T-förmige Prallteilfeder 40 umfaßt einen Basisabschnitt 180, der angreift an dem Druckrohr 30 und einen aufrechten Abschnitt 182, der sich von dem Basisabschnitt 180 erstreckt, und an dem Behälterrohr 36 angreift. Die Prallteilfeder 40 ist eine elastomere oder gummiartige Form, die spiralförmig um das Druckrohr 30 gewunden ist und an dem Druckrohr 30 befestigt ist unter Verwendung eines Haftmittels bzw. Klebstoffs oder anderer sehr wohl im Stand der Technik bekannter Verfahren. Die Höhe des aufrechten Abschnitts 182 ist derart bemessen, daß die Prallteilfeder 40 relativ zu dem Innendurchmesser des Behälterrohrs 36 leichte Übergröße hat. Die Übergrößeabmessung der Prallteilfeder 40 im Verhältnis zu dem Behälterrohr 36 stellt einen ausreichend festen Halt der Prallteilfeder 40 zwischen dem Druckrohr 30 und dem Behälterrohr 36 sicher.
Die Prallteilfeder 40 zwingt den Fluidstrom innerhalb der Vorratskammer 52 dazu, dem spiralförmigen Kanal zu folgen, der ausgebildet ist durch den zwischen der Prallteilfeder 40, dem Druckrohr 30 und dem Behälterrohr 36 erzeugten Raum. Die übergroße Natur der Prallteilfeder 40 in Relation zu dem Innendurchmesser des Behälterrohrs 36 liefert ein ausreichendes Maß an Dichtung zwischen der Prallteilfeder 40 und den Rohren 30 und 36.
Bezugnehmend nun auf 6, ist eine Prallteilfeder 240 in Übereinstimmung mit einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Prallteilfeder 240 umfaßt einen Basisabschnitt 242 mit einem Metalldraht 244, der innerhalb des Basisabschnitts 242 angeordnet ist, und einen aufrechten Abschnitt 246, der sich von dem Basisabschnitt 240 erstreckt, um an dem Behälterrohr 36 anzugreifen. Die Prallteilfeder 240 ist eine elastomere oder gummiartige Form, die durch den Metalldraht 244 verstärkt ist. Die Prallteilfeder 240 ist spiralförmig um das Druckrohr 30 gewunden und an dem Druckrohr 30 unter Ausnutzung der Elastizität des Metalldrahts 244 angebracht. Die Höhe des aufrechten Abschnitts 246 ist derart bemessen, daß die Prallteilfeder 240 leicht übergroß ist im Verhältnis zu dem Innendurchmesser des Behälterrohrs 36, wobei die übergroße Dimensionierung der Prallteilfeder 240 im Verhältnis zum Behälterrohr 36 einen ausreichend festen Halt der Prallteilfeder 240 zwischen dem Druckrohr 30 und dem Behälterrohr 36 sicherstellt.
Die Prallteilfeder 240 zwingt den Fluidstrom innerhalb der Vorratskammer 52 dazu, dem spiralförmigen Kanal zu folgen, der ausgebildet ist durch den zwischen der Prallteilfeder 240, dem Druckrohr 30 und dem Behälterrohr 36 erzeugten Raum. Die übergroße Natur der Prallteilfeder 240 in Relation zu dem Innendurchmesser des Behälterrohrs 36 liefert eine ausreichend starke Dichtung zwischen der Prallteilfeder 240 und den Rohren 30 und 36.
Die Beschreibung der Erfindung ist von der Natur her rein beispielhaft und daher sind Änderungen, die nicht von dem Geist der Erfindung abweichen, dazu vorgesehen, im Bereich der Erfindung zu liegen. Derartige Änderungen sind nicht als Abweichung von dem Geist und Bereich der Erfindung anzusehen.
Zusammenfassung
Ein Doppelrohrstoßdämpfer weist ein Prallteil auf, das in der Vorratskammer angeordnet ist, um eine nicht-lineare Strömungsbahn innerhalb der Vorratskammer zu definieren. Das Prallteil erstreckt sich zwischen dem Druckrohr und dem Behälterrohr derart, daß die nicht-lineare Strömungsbahn die einzige Strömungsbahn zwischen den beiden Abschnitten der Vorratskammer ist. Ein Ausführungsbeispiel ist ein T-förmiges Prallteil und ein anderes Ausführungsbeispiel hat einen Basisabschnitt und einen aufrechten Abschnitt mit einem Draht, der in dem Basisabschnitt eingebettet ist.

Claims

Ein Stoßdämpfer, umfassend: ein Druckrohr, das eine Arbeitskammer ausbildet; einen Kolben, der gleitend in der Arbeitskammer angeordnet ist, wobei der Kolbenkörper die Arbeitskammer in eine obere Arbeitskammer und eine untere Arbeitskammer unterteilt; eine Kolbenstange, die an dem Kolbenkörper befestigt ist, wobei der Kolbenkörper durch ein Ende des Druckrohrs verläuft; ein Behälterrohr, welches das Druckrohr umgibt, um eine Vorratskammer zwischen dem Behälterrohr und dem Druckrohr auszubilden; eine Bodenventilanordnung, die zwischen der Arbeitskammer und der Vorratskammer angeordnet ist; und ein Prallteil, das in der Vorratskammer angeordnet ist, wobei das Prallteil einen nicht-linearen Strömungskanal zwischen einem ersten Abschnitt der Vorratskammer und zweiten Abschnitt der Vorratskammer definiert, wobei der nicht-lineare Strömungskanal der einzige Strömungskanal zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt der Vorratskammer ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch, bei welchem der erste Abschnitt des nicht-linearen Strömungskanals an der Bodenventilanordnung angrenzt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem das Prallteil eine Prallteilfeder umfaßt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 3, bei welchem die Prallteilfeder sowohl an dem Druckrohr, wie auch an dem Behälterrohr angreift.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem das Prallteil einen T-förmigen Querschnitt hat.
Stoßdämpfer nach Anspruch 5, bei welchem der T-förmige Querschnitt einen Basisabschnitt aufweist, der an dem Druckrohr angreift und einen aufrechten Abschnitt, der an dem Behälterrohr angreift.
Stoßdämpfer nach Anspruch 5, bei welchem das Prallteil ein elastomeres Material umfaßt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem das Prallteil einen Basisabschnitt und einen aufrechten Abschnitt aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, bei welchem das Prallteil einen Draht aufweist, der innerhalb des Basisabschnitts angeordnet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, bei welchem der Basisabschnitt an dem Druckrohr angreift und der aufrechte Abschnitt an dem Behälterrohr angreift.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, bei welchem das Prallteil ein elastomeres Material umfaßt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem das Prallteil sowohl an dem Druckrohr, wie auch an dem Behälterrohr angreift.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem das Prallteil ein elastomeres Material umfaßt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei welchem die nichtlineare Strömungsbahn eine spiralförmige Strömungsbahn ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 14, bei welchem das Prallteil einen T-förmigen Querschnitt hat.
Stoßdämpfer nach Anspruch 15, bei welchem der T-förmige Querschnitt einen Basisabschnitt aufweist, der an dem Druckrohr angreift und einen aufrechten Abschnitt, der an dem Behälterrohr angreift.
Stoßdämpfer nach Anspruch 14, bei welchem das Prallteil einen Basisabschnitt und einen aufrechten Abschnitt aufweist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 17, bei welchem das Prallteil einen Draht aufweist, der innerhalb des Basisabschnitts angeordnet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 17, bei welchem der Basisabschnitt an dem Druckrohr angreift und der aufrechte Abschnitt an dem Behälterrohr angreift.