DE1176498B - Einrohr-Teleskop-Fluessigkeitsstossdaempfer, ins-besondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Einrohr-Teleskop-Flüssigkr.itsstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen Einrohr-Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer mit federnd am Boden des Arbeitszylinders abgestütztem Ausgleichskolben und einem Arbeitskolben, dessen Durchtrittskanäle durch federbelastete Ventile gesteuert werden.
• Bei den insbesondere für Kraftfahrzeuge verwendeten Einrohr-Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfern ist es bekannt, zum Ausgleich des Volumens der Kolbenstange einen Ausgleichskolben vorzusehen, der an dem der Kolbenstange abgewendeten Ende des Arbeitszylinders elastisch abgestützt ist und mit ddm Arbeitskolben einen ungeteilten Raum für die Dämpfungsflüssigkeit einschließt. Damit die bei der Fahrt auf unebener Fahrbahn entstehenden Stöße in beiden Richtungen abgedämpft werden, ist der Arbeitskolben mit Kanälen versehen, deren Durchfluß für die Druck-und Zugstufe von an beiden Kolbenstirnseiten angeordneten federbelasteten Ventilen gesteuert ist.
• Zur Verbesserung der Dämpfungswirkung hat man in der Arbeitskammer der Druckstufe des Stoßdämpfers eine stufenweise einsetzende Zusatzdämpfung durch Drosselung eines Bodenventils, durch Einsetzen eines Tellers oder Anbringen einer Ventilnadel vorgesehen. Diese bekannten Mittel zur Erzeugung der Zusatzdämpfung haben jedoch keine befriedigende Wirkung und machen den Aufbau des Stoßdämpfers verwickelt. Auch sind sie leicht Störungen unterworfen.
• Bei Zweirohr-Flüssigkeitsstoßdämpfern ist es bekannt, den Arbeitsraum der Druckstufe unten durch ein Bodenventil abzuschließen, das als Widerlager für eine ein Ringelement abstützende Feder dient. Dieses Ringelement legt sich in der Druckstufe nach einem gewissen Kolbenweg an den Kolben an und verschließt dessen Kanäle zur Erzielung eines hydraulischen Puffers. Wenn das Bodenventil auf die höchste auftretende Dämpfkraft abgestimmt ist, setzt es der Durchströmung der Därnpfungsflüssigkeit einen zu hohen Widerstand entgegen. Wird das Bodenventil jedoch auf die Dämpfkraft eingestellt, die vor dem Wirksamwerden des Ringelements auftritt, so kann es nach Wirksamwerden des Ringelements der Durchströmung der Dämpfungsflüssigkeit einen nicht mehr ausreichenden Widerstand entgegensetzen. Ein solches Ringelement ergibt daher bei mit einem Bodenventil ausgerüsteten Zweirohrdämpfern keine Zusatzdämpfung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Einrohr-Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer der eingangs erwähnten Bauart ohne sonstige Änderung, insbesondere des Kolbens und der in diesem vorgesehenen Dämpfungsventi.le, in beiden Arbeitsrichtungen für höhere Belastungen tauglich zu machen, indem die Dämpfkraft während -des Arbeitshubes der Druckstufe bei einem bestimmten Kolbenweg -erhöht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Vereinigung folgender Merkmale erreicht: a) Im Arbeitszylinder des Einrohr-Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfers ist - Ringelement zum vollständigen oder teilWeisen# Verschließen der Kolbenkanäle der Druckstufe bei einem bestimmten Hub des-Arbeitskolbens geführt; b) das Ringelement ist durch eine Feder gegen den Ausgleichskolben abg#Stätzt; c) der Niederdruck- und Hochdruckraum des Arbeitszylinders stehen durch einen axialen Kanal und einen in diesen mündenden radialen Kanal der Kolbenstange in ständig offener Verbindung miteinander; d) die Feder ist in einem Formstück verankert, das in eine Ausnehmung -des Ausgleichskolbens eingelassen ist.
• Durch die gleichzieitige Anwendung dieser Merkmale wird die Dämpfkraft nach Ablauf eines bestimmten Kolbenweges erhöht"und zwar derart, daß die Dämpfkraft um einen bestimmten Betrag erhöht wird und nicht wie bei einem hydraulischen Anschlag unkontrollierbar hoch ansteigt. Dieser Effekt wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß das Ringelement zwar den Durchflußwiderstand der Kolbenkanäle durch deren teilweise Abdeckung erhöht, andererseits jedoch die Federkennlinie der Plattenventile des Kolbens nicht beeinflußt wird. Der Kolbenweg, bei dem die Höhe der Dämpfungsstufe einsetzt, liegt hierbei in gewissen Grenzen fest. Beim Auftreten eines Stoßes bewegt sich derArbeitskolben abwärts und erreicht das Ringelement in einer Stellung, die vom Volumen der Dämpfungsflüssigkeit bestimmt ist. Dadurch wird von einem bestimmten Radfederweg ab die Dämpfung verstärkt und die Wirkungsweise des Stoßdämpfers dahingehend verbessert, daß ein Durchschlagen der Federung vermieden wird.
• Die Lage des Knicks in der Kennlinie des Stoßdämpfers ist auch von der Entfernung der Unterseite des Arbeitskolbens an der Oberseite des Ringelements abhängig, welche Entfernung wiederum von der Anfangsbelastung abhängig ist. Infolgedessen setzt die Dämpfungsstufe bei voll beladenen Fahrzeugen unter sonst gleichen Voraussetzungen früher ein als bei einem weniger beladenen Fahrzeug, was einen weiteren Vorteil darstellt. Außerdem wird eine besonders einfache Bauweise erzielt, weil sich die Feder im wesentlichen nur gegen den Ausgleichskolben abstützt, ohne daß der Stoßdämpfer in seinen Einzelteilen geändert zu werden braucht.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Feder in an sich bekannter Weise als Spiralfeder ausgebildet. Sie nimmt daher in zusammengedrücktern Zustand praktisch nur einen Raum ein, der der Federdrahtstärke entspricht und erfordert keine Vergrößerung der Baulänge des Stoßdämpfers.
• Anspruch 1 schützt ausschließlich die Gesamtkombination der in ihm enthaltenen Merkmale. Anspruch 2 gilt als echter Unteranspruch nur in Verbindung mit Anspruch 1.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung im teilweisen Längsschnitt veranschaulicht.
• Der Einrohr-Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer besteht aus einem Arbeitszylinder 1, in dem ein auf dem Ende einer Kolbenstange 2 befestigter Arbeitskolben 3 geführt ist, der mehrere Kanäle 4 der Druckstufe und Kanäle 5 der Zugstufe aufweist. Die Kanäle 5 der Zugstufe haben . größeren Durchtrittsquerschnitt und sind auf einem kleineren Durchmesser angeordnet als die zwischen ihnen verteilt angeordneten Kanäle 4 der Druckstufe. Der Durchfluß durch die Kanäle 4 der Druckstufe ist durch aus Federplatten bestehende, an der oberen Stirnseite des Arbeitskolbens 3 angeordnete Ventilkörper 6, der Durchfluß durch die Kanäle 5 der Zugstufe durch an der Unterseite des Arbeitskolbens 3 vorgesehene Federplattenventile 7 gesteuert.
• An dem dem Arbeitskolben 3 abgewendeten Ende des Arbeitszylinders 1 ist ein Ausgleichskolben 8 verschiebbar angeordnet, der durch eine Feder 9 gegen den Zylinderboden abgestützt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ausgleichskolben 8 von einer Topfmanschette 10 umschlossen, deren Dichtlippe durch eine Wurmfeder 11 radial gegen die Innenwandung des Arbeitszylinders 1 dichtend angedrückt wird. In eine zylindrische Ausnehmung 12 der Topfmanschette 10 ist eine Scheibe 13 eingelassen, die in der Mitte als zylindrischer Aufnahmeteil 14 für eine spiralförmige Feder 15 ausgebildet ist. In diesem Aufnahmeteil ist die Feder 15 ohne Änderung des im wesentlichen aus der Topfmanschette 10 bestehenden Ausgleichskolbens 8 an diesem verankert, da die Wunnfeder 11 im Sinne eines Sprengrings den Aufnahmeteil 14 hält. Das andere Ende der Feder 15 greift in ein Ringelement 16, dessen dem Arbeitskolben 3 zugewendete Stirnfläche 17 nach einem vorher festgelegten Arbeitsprogramm des Weges des Arbeitskolbens 3 so ausgebildet ist, daß im Verlauf des Arbeitshubes der Druckstufe, d. h. bei einer Bewegung des Arbeitskolbens 3 in Richtung auf den Ausgleichskolben 8, die Kolbenkanäle 4 der Druckstufe teilweise oder ganz verschlossen werden. Der Arbeitskolben 3 ist mit einem gestrichelt gezeichneten Beipaß in Form einer axialen Bohrung 18 im unteren Ende der Kolbenstange 2 versehen, die oberhalb des Arbeitskolbens 3 über eine radiale Bohrung 19 mit dem oberen Arbeitsraum in Verbindung steht. Auch bei vollständig durch das Ringelement 16 abgeschlossenen Kolbenkanälen 4 kann daher ein Teil der Dämpfungsflüssigkeit während des Arbeitshubes der Druckstufe durch den Arbeitskolben3 strömen, da der Niederdruck- und Hochdruckraum des Arbeitszylinders 1 in ständig offener Verbindung miteinander stehen. Auf diese Weise wird die Dämpfkraft in der Druckstufe nach einer gewissen vom Arbeitskolben 3 zurückgelegten Wegstrecke progressiv erhöht, da die Kolbenkanäle4 der Druckstufe durch das Ringelement16 mehr oder weniger vollständig abgedeckt werden. Es wird dadurch gegen Ende der Druckstufe eine zuverlässige stufenweise einsetzende erhöhte Dämpfungsstufe erhalten, deren Höhe dem Maß der Abdeckung der Kolbenkanäle 4 durch das Ringelement 16 entspricht.
• Infolge der spiralförmigen Ausbildung der das Ringelement 16 abstützenden Feder 15 wird der Hub des Arbeitskolbens 3 nicht beeinträchtigt, da sich die einzelnen Federwindungen im zusammengedrückten Zustand ineinanderlegen und das Ringelement 16 nur einen geringen Abstand von der Topfmanschette 10 des Ausgleichskolbens 8 erhält.
• Die Stirnfläche 17 des Ringelements 16 kann auch so ausgebildet sein, daß nur ein Teil der Kolbenkanäle 4 der Druckstufe bei einem Weg des Arbeitskolbens 3 verschlossen oder gedrosselt wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Einrohr-Teleskop-Flüssigkeitsstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Arbeitskolben, dessen Kanäle für die Druck- und Zugstufe von federbelasteten Ventilen beherrscht sind, und einem Ausgleichskolben, der an dem der Kolbenstange abgewendeten Ende des Arbeitszylinders elastisch abgestützt ist, g e - kennzeichnet d u r c h die Kombination folgender Merkmale: a) im Arbeitszylinder (1) ist ein Ringelement (16) zum vollständigen oder teilweisen Verschließen der Kolbenkanäle (4) der Druckstufe bei einem bestimmten Hub des Arbeitskolbens (3) geführt; b) das Ringelement (16) ist durch eine Feder (15) gegen den Ausgleichskolben (8, 10) abgestützt; c) der Niederdruck- und Hochdruckraum des Arbeitszylinders (1) stehen durch einen axialen Kanal (18) und einen in diesen mündenden radialen Kanal (19) der Kolbenstange (2) in ständig offener Verbindung miteinander; d) die Feder (15) ist in einem Formstück (14) verankert, das in einer Ausnehmung des Ausgleichskolbes (8, 10) eingelassen ist.
2. 2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15) in an sich bekannter Weise als Spiralfeder ausgebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 428 520; deutsche Auslegeschrift Nr. 1012 192; französische Patentschriften Nr. 1034 713 1185 696; USA.-Patentschriften Nr. 1744 514, 1866 167, 2 395 027, 2 456 736, 2 599 477.