DE1138647B

DE1138647B - Fluessigkeitsstossdaempfer fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1138647B
Application number: DEN14675A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing E H Friedrich Dipl-Ing
Original assignee: E H FRIEDRICH NALLINGER DIPL I
Current assignee: E H FRIEDRICH NALLINGER DIPL I
Priority date: 1958-02-14
Filing date: 1958-02-14
Publication date: 1962-10-25
Also published as: US3047309A; GB862433A; FR1216651A; CH369668A

Description

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei dem die Dämpfungsflüssigkeit vom Dämpferkolben durch einen Überströmquerschnitt von einer in eine andere Dämpferkammer verdrängt wird und der Uberströmquerschnitt selbsttätig durch ein in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegbares Drosselorgan od. dgl. steuerbar ist.

Ein bekannter Flüssigkeitsstoßdämpfer obiger Art hat ein besonderes Steuerorgan, durch das die Fahrgeschwindigkeit zum Beeinflussen der Dämpfungswirkung ausgenutzt wird. Hierbei erzeugt ein Fliehkraftregler üblicher Bauart aus dem von einer Ölpumpe erzeugten Druckmittelstrom über eine Verstelldrossel einen geschwindigkeitsabhängigen Druck, der einer federbelasteten Membrandose am Stoßdämpfer zugeführt wird. Über eine Schraubenfläche wird der Membrandosenhub in eine Drehbewegung umgesetzt, durch die ein Drosselkegel über ein Gewinde eine Überströmöffnung steuert. Durch diese Überströmöffnung werden die im Gehäuse des Doppelkolben-Hebelstoßdämpfers festen Dämpfungsventile mehr oder weniger umgangen. Diese bekannte Einrichtung ist verwickelt und teuer aufgebaut.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine einfache, fahrgeschwindigkeitsabhängig gesteuerte Stoßdämpferanordnung zu schaffen, wobei die Stoßdämpferanordnung an ein selbsttätig schaltbares Fahrzeugwechselgetriebe angepaßt ist. Derartige Fahrzeugwechselgetriebe werden ebenfalls — meist zusammen mit einer anderen Einflußgröße — in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit betätigt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß bei einem selbsttätig unter anderem mittels einer von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Steuerkraft schaltbaren Geschwindigkeitswechselgetriebe diese für die Wechselgetriebeschaltung dienende Steuerkraft zugleich zur Beaufschlagung des Drosselorgans am Stoßdämpfer dient und hierfür das fliehkraftabhängige Steuerorgan im Wechselgetriebe von an sich bekannter Bauweise bzw. eine die von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Steuerkraft führende Leitung mit dem Stoßdämpfer verbunden ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß nur noch ein gemeinsames Steuerorgan vorgesehen ist. Sie hat also eine wesentliche Vereinfachung im Aufbau zur Folge. Außerdem ist es besser, beide Organe von demselben Steuerorgan aus zu beeinflussen, um zu vermeiden, daß etwa zu verschiedenen Zeiten getrennte Impulse abgegeben werden.

Es ist zwar bekannt, einen Reibungsstoßdämpfer mit einstellbarem Anpreßdruck der Reibkörper durch Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Dipl.-Ing. Dr.-Ing. e.h. Friedrich Nallinger, Stuttgart N, Albrecht -Dürer -Weg 5

Dipl.-Ing. Dr.-Ing. e. h. Friedrich Nallinger, Stuttgart, ist als Erfinder genannt worden

einen Bowdenzug mit einem im Wechselgetriebe vorgesehenen, geschwindigkeitsabhängigen Verstelorgan zu verbinden. Dabei handelt es sich aber um einhandgeschaltetes Wechselgetriebe und auch nicht um einen Flüssigkeitsstoßdämpfer der eingangs erwähnten Bauart. Das als Drehzahlmeßpumpe oder als Fliehkraftregler ausgebildete Verstellorgan hat keinen Einfluß auf die Getriebeschaltung.

In weiterer Ausbildung der Erfindung für ein Fahrzeug mit einer hydraulischen Wechselgetriebeschaltvorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel mittels eines in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich wachsenden Schaltdruckes wird dieser Schaltdruck als Steuerkraft durch Leitungen auf die eine Stirnseite eines als Kolbenschieber ausgebildeten Drosselorgans übertragen, auf dessen anderer Stirnseite eine vorgespannte Feder angeordnet ist, wobei in dem den Kolbenschieber aufnehmenden Zylinder schmale Schlitze als Uberströmöffnungen angeordnet sind. Diese Schlitze können quer zur Bewegungsrichtung des Kolbenschiebers angeordnet sein. Hierdurch werden durch einen geringen Verstellweg des Kolbenschiebers die Überströmschlitze aus der vollkommen offenen Stellung heraus praktisch vollständig verschlossen. Infolge der Federvorspannung vollzieht sich dieser Übergang aus einem Dämpfungsbereich in einen anderen bei geringen Druckunterschieden, wenn die Ansprechfahrgeschwindigkeit erreicht ist. Soll dagegen eine kontinuierliche Verringerung des Überströmquerschnittes erreicht werden, dann werden bei der vorstehend beschriebenen Anordnung die als Überströmöffnungen dienenden schmalen Schlitze in der Bewegungsrichtung des als Drosselorgan dienenden Kolbenschiebers angeordnet, so wie es an sich bekannt ist.

Ist im Fahrzeug eine hydraulische Schaltvorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel mit einem in Ab-

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hängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit stufenweise wachsenden Schaltdruck vorgesehen, so wird dieser durch Leitungen als Steuerkraft auf die eine Stirnseite eines als Kolbenschieber ausgebildeten Drosselorgans übertragen, der mehrere den Schaltdruckstofen entsprechende, wahlweise einschaltbare Öffnungen mit verschiedenen Querschnitten aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform hat der den Schieber aufnehmende Zylinder zwei Ringnuten, deren eine mit der einen Dämpferkammer und deren andere mit der anderen Dämpferkammer verbunden ist, wobei jede Öffnung derart geneigt ist, daß sie beide Ringnuten miteinander verbinden kann.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigen mit den für sie wesentlichen Teilen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 zwei verschiedene Stoßdämpfer im Schnitt mit Regelung durch kontinuierlich wachsenden Schaltdiruck,

kann gegebenenfalls duTch die Deckelverschraubung 32 oder in ähnlicher Weise verändert werden. In die Ringnut 29 münden zwei schmale Schlitze 33 und 34, deren erster mit der Bohrung 24 und deren zweiter durch eine Bohrung 35 mit der oberen Kammer 21 des Stoßdämpfers in Verbindung steht. Die Schlitz-Öffnungen 33 und 34 liegen quer zur Längsachse des Kolbenschiebers 26 und damit quer zu seiner Bewegungsrichtung.

Die Wirkungsweise ist folgende: Solange der Schaltdruck in der Leitung 28 nur bis zu einem bestimmten Wert anwächst, bleibt der Kolbenschieber 26 infolge der Vorspannung der Feder 30 in der rechten Endlage. Der Übertritt der Dämpfungsflüssigkeit von der oberen Kammer 21 in die untere Kammer 19 und umgekehrt über die Leitung ist damit über die Schlitze 33, 34 und die Ringnut 29 freigegeben, so daß der Stoßdämpfer keine Wirkung hat. Erreicht der Schaltdruok in der Leitung 28 den

Fig. 3 einen Stoßdämpfer im Schnitt mit Regelung 20 entsprechend der Grenzgeschwindigkeit eingestellten durch stufenweise wachsenden Schaltdruck und Wert, so wird der Kolbenschieber 26 bereits bei ge-

Fig. 4 das Diagramm des Schaltdruckes der Anord- ringem weiterem Druckanstieg infolge der kleinen

nung nach Fig. 3.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird der Dämpfungsgrad des Stoßdämpfers vom kontinuierlich wachsenden Schaltdruck eines nicht dargestellten Wechselgetriebes mit selbsttätigem Gangwechsel gesteuert. Der Stoßdämpfer ist dabei so angeordnet, daß sein Gehäuse am Fahrzeugrahmen bzw. einem Teil davon

30 Federkonsitante der Feder 30 um ein verhältnismäßig großes Stück nach links bewegt, so daß die Schlitze 33, 34 verschlossen werden. Die bisherige Verbindung zwischen den Stoßdämpferkammern 21 und 19 ist dadurch unterbrochen, und es sind für den Bereich oberhalb der Grenzgeschwindigkeit nunmehr nur noch die im Dämpferkolben 14 vorhandenen Drosselbohrungen 20 für die Dämpfungswirkung maßgebend. Ein weiterer Druckanstieg in der Leitung 28 verschiebt den Kolbenschieber 26 weiter nach Mnks, ohne auf die Verbindung zwischen den Stoßdämpferkammern einen Einfluß zu haben. Auf diese Weise wird

befestigt und der Dämpferkolben mit einem das Rad
tragenden Teil verbunden ist. Das Stoßdämpfergehäuse 10 mit einem äußeren Zylinderteil 11 wird
unten durch eine Kappe 12 od. dgl. verschlossen, an
welcher ein innerer Zylinderteil 13 angeordnet ist. Im
inneren Zylinderteil befindet sich der Dämpferkolben 35 bei kontinuierlich wachsendem Schaitdruck eine 14, an dessen Kolbenstange 15 in beliebiger Weise Steuerung des Stoßdämpfers zwischen zwei Dämpdas Fahrzeugrad angreift. Die beiden Zylinderteile 11 fungsgradbereichen erreicht.

und 13 sind durch Dichtungen 16 abgedichtet, so daß Man kann aber auch eine kontinuierliche Verstel-

zwischen ihnen eine ringförmige Ausgleichskammer lung d'es Uberströmquerschnittes zwischen den Stoß-17 entsteht. Diese ist durch eine Drosselbohrung 18 40 dämpferkammern erreichen. Zu diesem Zweck werden nach Fig. 2 lediglich schmale Schlitze 33' und 34'

mit dear unteren Dämpferkammer 19 verbunden und nur teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Im Kolben 14 befinden sich Drosselbohrungen 20, die einen stark gedrosselten Übergang der Dämpfungsflüssigkeit aus der unteren Kammer 19 in die obere Kammer 21 bzw. umgekehrt gestatten. Die infolge der Kolbenstange 15 auftretende Volumendifferenz wird dabei durch Flüssigkeit aus der Ausgleichskammer 17 ausgeglichen.

Zwischen den beiden Dämpferkammern 19, 21 besteht für die Unterbringung der Dämpfungssteuerung noch eine zweite Verbindung durch eine Leitung 22 od. dgl., die in eine Bohrung 23 der unteren Kammer 19 sowie in eine Bohrung 24 im Gehäuse 10 mündet. Dieser Verbindungsweg enthält den gemäß der Erfindung vorgesehenen drosselbaren Überströmquerschniitt. Im Gehäuse 10 ist ein Zylinder 25 angeordnet, der einen als Drosselorgan vorgesehenen Kolbenschieber 26 aufnimmt. Dieser Kolbenschieber 26 ist auf der Stirnseite 27 von kontinuierlich wachsendem Schaltdruck über eine Leitung 28 beaufschlagt, welche zum Wechselgetriebe führt. Im Kolbenschieber 26 ist eine schmale Ringnut 29 eingestochen. Eine Feder 30 drückt auf die andere Stirnseite 31 und belastet den Kolbenschieber 26 in Richtung auf seine rechte Endlage. Die Feder 30 hat eine geringe Federkonstante und ist entsprechend der gewählten Grenzgeschwindigkeit stark vorgespannt. Die Vorspannung in Längsrichtung des Kolbenschiebers 26' angeordnet und die Ringnut 29' entsprechend verbreitert. Dann wird der Kolbenschieber 26' bei kontinuierlich steigendem Schaltdruck oberhalb der Grenzgeschwindigkeit in zunehmendem Maß nach links verschoben und verkleinert dabei stufenlos den Überströmquerschnitt vom Schlitz 33' zum Schlitz 34', bis er sie in der Endlage wieder ganz abschließt. Im übrigen gleicht die Anordnung im Aufbau der vorstehend beschriebenen. Es gibt selbsttätig umschaltende Wechselgetriebe, die mit einem in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit stufenweise wachsenden Schaltdruck arbeiten. Dieser Schaltdruck kann z. B. durch eine hierfür bekannte Anordnung erzeugt werden, wie sie in Fig. 3 zum Verständnis teilweise dargestellt ist. Der Schaltdruck wird durch einen in der GetriebeschaLtvorrichtung vorhandenen Fliehkraftregler 36 und eine Reglerpumpe 37 erzeugt. Der Fliehkraftregler 36 wird durch eine sich entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit drehende Welle 38 angetrieben, die an einem Ende in einem Gehäuse 39 in voneinander getrennten Druckräumen 40 mehrere, z. B. vier Kugeln 41 aufnimmt, welche durch verschieden starke Federn 42 nach innen gedrückt werden. Jeder Druckraum 40 ist durch einen Kanal 43 mit je einer Ringnut 44 in der WeIe 38 verbunden, die wiederum in nicht näher dargestellter Weise mit Schlitzen 45 in Verbindung

steht, welche durch einen federbelastet Kolben 46 gesteuert werden.

Die Pumpe 37 liefert über eine Leitung 47 Drucköl auf den Steuerkolben 46 und durch den unteren offenen Schlitz 45 auch in den ersten Druckraum 40. Von dort fließt das Öl ins Freie bzw. in den Pumpensumpf ab. Bei einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit wird durch die Kugel 41 der Abfluß aus diesem Druckraum gesperrt und dadurch der Druck in ihm sowie in der Leitung 47 so lange gesteigert, bis der Kolben 46 die Verbindung zum nächsten Schlitz 45 und zum nächsten Druckraum 40 freigibt. Hier wiederholt sich das Spiel in derselben Weise. Auf diese Weise wird bewirkt, daß in der Leitung 47 ein nach Fig. 4 stufenweise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit steigender Druck herrscht. Diese bekannte Anordnung zur Erzeugung des Schaltdruckes ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Der Schaltdruck wird von der Leitung 47 oder einer entsprechenden Stelle aus durch die Leitung 28 auf den Stoßdämpfer 10 übertragen. Die Stoßdämpfer können grundsätzlich beliebig aufgebaut sein, z. B. auch in der vorstehend in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 bereits beschriebenen Weise. Im Gehäuse 10 befindet sich dann wieder ein Zylinder 25, in dem als Drosselorgan ein Kolbenschieber 26" angeordnet ist. Dieser ist mit mehreren Drosselbohrungen 48 versehen. Die Bohrungen 48 sind parallel zueinander angeordnet und gegenüber der Achse des Kolbenschiebers 26" geneigt. Jeweils eine von ihnen verbindet die beiden nebeneinanderliegenden Ringnuten 49 und 50, deren erstere durch die Bohrung 35 mit der oberen Dämpferkammer 21 und deren letztere durch die Bohrung 24 und die Leitung 22 mit der unteren Dämpferkammer 19 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird ein weiterer vom Kolbenschieber 26" drosselbarer Überströmquerschnitt zwischen den beiden Dämpferkammern geschaffen. Auf die Stirnfläche

27 des Kolbenschiebers 26" wirkt durch die Leitung

28 der Schaltdruck des Wechselgetriebes. Diesem Schaltdruck entgegen wirkt die Feder 30 am anderen Ende des Kolbenschiebers 26.

Die Wirkungsweise ist folgende: Unterhalb der Grenzgeschwindigkeit befindet sich der Kolbenschieber 26" in der rechten Endlage, und die linke Bohrung 48 mit dem größten Querschnitt verbindet die beiden Ringnuten 49 und 50. Damit ist der Stoßdämpfer praktisch wirkungslos, weil der Übergang zwischen den Kammern 21 und 19 ungedrosselt stattfinden kann. Wird die Grenzgeschwindigkeit überschritten und steigt der Schaltdruck in der Leitung 28 auf die erste Stufe, dann wird der Kolbenschieber 26" entgegen der Feder 30 so weit nach links verschoben, bis die mittlere Bohrung 48 die Verbindung zwischen beiden Ringnuten 49 und 50 herstellt. Dadurch ist der Stoßdämpfer mit einer bestimmten Dämpfungswirkung eingeschaltet.

Steigt die Fahrgeschwindigkeit weiter und mithin der Schaltdruck in der Leitung 28 auf die zweite Stufe, dann wird der Kolbenschieber 26" um ein weiteres Stück nach links gegen die Wirkung der Feder 30 verschoben. Dadurch wird die rechte Bohrung 48 als Verbindung zwischen die beiden Ringnuten 49 und 50 eingeschaltet. Der Stoßdämpfer erhält damit eine stärkere Drosselung.

Die Bewegung des Kolbenschiebers 26" in die linke Endlage erfolgt erst, wenn der Schaltdruck in der Leitung 28 auf die dritte Stufe gestiegen ist. In dieser Endlage des Kolbenschieber 26 sind die Ringnuten 49 und 50 voneinander getrennt. Für die Dämpfung sind nunmehr nur noch die im Dämpferkolben 14 vorhandenen Drosselfodhrungen 20 maßgebend. Bei fallender Fahrzeuggeschwindigkeit wird der Kolbenschieber 26" in umgekehrter Reihenfolge verstellt.

Ganz allgemein besteht natürlich auch die Möglichkeit, an Stelle des Kolbenschiebers als Drosselorgan Hahnküken bzw. Mehrwegehähne zu verwenden. Diesen können dann besondere, vom Öldruck beaufschlagte Betätigungsorgane zugeordnet sein, bzw. die Betätigung wird in anderer Weise, z. B. über Gestänge, vorgenommen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, bei dem die Dämpfungsflüssigkeit vom Dämpferkolben durch einen Überströmquerschnitt von einer in eine andere Dämpferkammer verdrängt wird und der Überströmquerschnitt selbsttätig durch ein in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit bewegbares Drosselorgan od. dgl. steuerbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß bei einem selbsttätig unter anderem mittels einer von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Steuerkraft schaltbaren Geschwindigkeitswechselgetriebe diese für die Wechselgetriebeschaltung dienende Steuerkraft zugleich zur Beaufschlagung des Drosselorgans am Stoßdämpfer dient und hierfür das fliehkraftabhängige Steuerorgan (36) im Wechselgetriebe von an sich bekannter Bauweise bzw. eine die von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Steuerkraft führende Leitung mit dem Stoßdämpfer verbunden ist.

2. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 1 für ein Fahrzeug mit einer hydraulischen Wechselgetriebeschaltvorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel mittels eines in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich wachsenden Schaltdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltdruck durch Leitungen (28) als Steuerkraft auf die eine Stirnseite (27) eines als Kolbenschieber (26) ausgebildeten Drosselorgans übertragbar ist, auf dessen anderer Stirnseite eine vorgespannte Feder angeordnet ist, und daß in dem den Kolbenschieber (26) aufnehmenden Zylinder schmale Schlitze (33, 34) als Überströmöffnungen angeordnet sind.

3. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für eine beim Überwinden der Federvorspannung durch den Schaltdruck vollständige oder nahezu vollständige Drosselung die den Überströmquerschnitt bildenden schmalen Schlitze (33, 34) quer zur Bewegungsrichtung des Kolbenschiebers angeordnet sind.

4. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für eine kontinuierliche Verringerung des Überströmquerschnittes die schmalen Schlitze (33', 34') — wie an sich bekannt — mit ihrer Längsausdehnung in der Bewegungsrichtung des als Drosselorgan dienenden Kolbenschiebers (26') angeordnet sind.

5. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 1 für ein Fahrzeug mit einer hydraulischen Wechselgetriebeschaltvorrichtung für den selbsttätigen Gangwechsel mittels eines in Abhängigkeit von

der Fahrzeuggeschwindigkeit stufenweise wachsenden Schaltdruckes, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltdruck durch Leitungen (28) als Steuerkraft auf die eine Stirnseite (27) eines als Kolbenschieber (26") ausgebildeten Drosselorgans übertragbar ist und daß der Schieber mehrere den Schaltdruckstufen entsprechende, wahlweise einschaltbare Öffnungen (48) mit verschiedenen Querschnitten aufweist.

6. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 5, xo dadurch gekennzeichnet, daß der den Schieber (26'0 aufnehmende Zylinder zwei Ringnuten (49, 50) aufweist, deren eine (49) mit der einen Dämp-

ferkammer (21) und deren andere (5Ö) mit der anderen Dämpferkammer (19) verbunden ist, und daß jede Öffnung (48) derart geneigt ist, daß sie beide Ringnuten (49, 50) miteinander verbinden kann.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 588 548, 625 231; deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 277; deutsche Auslegeschrift G 6686II/ 63 c (bekanntgemacht am 15.11.1956); britische Patentschrift Nr. 447 562; USA.-Patentschrift Nr. 2 013 920.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen