DE1179123B

DE1179123B - Hydraulischer Teleskopdaempfer, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1179123B
Application number: DEB56178A
Authority: DE
Inventors: Karl Jenschke
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1960-01-08
Filing date: 1960-01-08
Publication date: 1964-10-01

Description

Hydraulischer Teleskopdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskopdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem durch die Bewegungen eines am Ende der Kolbenstange sitzenden, mit Dämpfungsventilen ausgerüsteten Arbeitskolbens in einem einerseits durch einen Gehäusedeckel, durch den die Kolbenstange austritt, und andererseits durch einen Gehäuseboden abgeschlossenen Teleskoprohrgehäuse Dämpfungskräfte erzeugt werden, wobei sich am Gehäuseboden ein von dem ölgefüllten Arbeitsraum durch ein bewegliches Trennelement abgetrennter Ausgleichsraum befindet und die Kolbenstangenverdrängung durch eine entsprechende Verschiebung des Trennelementes ausgenommen wird.
Bei bekannten Dämpfern dieser Art ist das bewegliche Trennelement als Trennkolben ausgebildet. Dabei muß der Trennkolben für seine Führung in dem Teleskoprohr eine gewisse axiale Länge haben, damit er bei seinen Bewegungen nicht eckt. Die axiale Länge des Trennkolbens vergrößert in nachteiliger Weise die Baulänge des Dämpfers.
Aufgabe der Erfindung ist es, die axiale Baulänge für das bewegliche Trennelement und damit die Baulänge des Dämpfers möglichst gering zu halten, ohne dessen Funktionssicherheit zu beeinträchtigen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der ölgefüllte, im wesentlichen als topfförmiger Körper ausgebildete Arbeitszylinder, in dem sich der Arbeitskolben bewegt, in dem Teleskoprohrgehäuse frei beweglich ist, wobei sich der Ausgleichsraum zwischen dem Boden des beweglichen Arbeitszylinders und dem Gehäuseboden befindet.
Bei der Ausbildung gemäß der Erfindung tritt als axiale Länge des beweglichen Trennelementes nur die geringe Dicke des Zylinderbodens in Erscheinung. In ebenfalls vorteilhafter Weise wird die Führung des Trennelementes durch die ganze Länge des Arbeitszylinders übernommen. Dieser bewegt sich beim Einschieben der Kolbenstange um einen dem Flächenverhältnis des lichten Zylinderquerschnittes zum Kolbenstangenquerschnitt entsprechenden kleinen Betrag in derselben Richtung wie die Kolbenstange auf den Gehäuseboden zu und beim Ausziehen der Kolbenstange in derselben Richtung wie die Stange um einen kleinen Betrag auf den Gehäusedeckel zu. Hierbei tritt der axiale Abstand zwischen dem dem Gehäusedeckel zugekehrten Ende des Arbeitszylinders und dem Gehäusedeckel selbst nicht als Baulänge in Erscheinung, wenn die Zylinderlänge so ausgelegt ist, daß der Arbeitszylinder am Gehäusedeckel anschlägt, sobald der Arbeitskolben in die dem Gehäusedeckel zugekehrte äußerste Endlage gekommen ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann der Ausgleichsraum eine Öffnung nach außen besitzen, so daß in ihm stets Atmosphärendruck herrscht. Er kann aber auch allseitig geschlossen und mit Luft oder Gas von höherem als atmosphärischem Druck gefüllt sein oder ein entsprechendes Polster enthalten. Außerdem ist es möglich, in den Ausgleichsraum eine mechanische Feder einzubauen, die den Druck gegen die Abschlußwand des Zylinders unterstützt. Diese weiterbildenden Merkmale sind für sich bei Teleskopdämpfern mit beweglichem Trennelement zwischen ölgefülltem Arbeitsraum und Ausgleichsraum bekannt.
Feiner ist noch ein hydraulischer Hebeldämpfer bekannt, bei dem ein in einem zylindrischen Gehäuse gleitender, den Arbeitskolben und dessen Kolbenstange aufnehmender Dämpferarbeitszylinder vorgesehen ist und bei dem die im Dämpferarbeitszylinder durch die eintauchende Kolbenstange hervorgerufene Volumenveränderung durch eine entsprechende Verschiebung des Dämpferarbeitszylinders innerhalb des zylindrischen Gehäuses ausgeglichen wird. Jedoch weicht dieser Dämpfer in seinem konstruktiven Gesamtaufbau völlig von der Erfindung ab. Insbesondere besitzt der bekannte Hebeldämpfer keine nach außen aus dem Dämpfergehäuse austretende Kolbenstange. Das Problem des Volumenausgleichs für die ein- und aussetzende Kolbenstange entfällt somit. Ferner tritt das Problem der Verkürzung der Dämpferlängen bei Hebelstoßdämpfern nicht auf, da die Arbeitswege und damit die Baulänge über das Hebelverhältnis klein gehalten werden können. Andererseits ist dieser Dämpfer als Hebeldämpfer mit den seit langem erkannten Nachteilen dieser Bauart behaftet, die sich aus den kleinen Arbeitswegen und den hohen Drücken bei einigermaßen ausreichender Dämpferwirkung ergeben und die zum Verlassen dieser Bauart zugunsten des Teleskopdämpfers in der Praxis geführt haben. Der bekannte Hebeldämpfer ist demnach nicht als Anregung für die Erfindung zu werten.
Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele eines Dämpfers gemäß der Erfindung dar, und zwar zeigt A b b . 1 eine erste Ausführungsform mit dem Arbeitskolben in der mittleren Arbeitslage, A b b . 2 eine zweite Ausführungsform mit der Kolbenlage bei ausgezogener Kolbenstange, A b b . 3 eine dritte Form mit der Kolbenlage bei eingeschobener Kolbenstange.
Der mit Dämpfungsventilen bekannter Art ausgerüstete Arbeitskolben 1 am Ende der Kolbenstange 2, deren anderes Ende 3 zur Befestigung dient, gleitet nach A b b. 1 in dem Arbeitszylinder 4, der in dem Teleskoprohrgehäuse 5 frei beweglich ist. Das Teleskoprohr 5 ist an dem einen Ende durch den Gehäusedeckel 6 mit Führungsbüchse 7 und Dichtung 8, durch die die Kolbenstange 2 austritt, und auf der anderen Seite durch den Gehäuseboden 9 abgeschlossen, der das Befestigungsauge 10 trägt. Der Arbeitszylinder 4 ist an einem Ende durch seinen Boden 11 geschlossen. Zwischen dem Boden 11 des Arbeitszylinders 4 und dem Gehäuseboden 9 befindet sich der Ausgleichsraum 12.
In A b b . 2, in der entsprechende Dämpferteile mit 1' usw. bezeichnet sind, befindet sich der Arbeitskolben 1' nahe der oberen Endstellung, und der Arbeitszylinder 4' ist um den Betrag 13 nach oben verschoben.
In A b b . 3, in der entsprechende Dampferteile mit 1" usw. bezeichnet sind, befindet sich der Arbeitskolben 1" nahe der unteren Endstellung, und der Arbeitszylinder 4" ist um den Betrag 14 nach unten verschoben.
Die Ausführungsformen nach A b b. 1 bis 3 unterscheiden sich vor allem durch verschiedene Ausbildungen des Ausgleichsraumes.
In A b b. 1 ist der Ausgleichsraum 12 durch die Öffnung 21 mit der Atmosphäre verbunden, in A b b. 2 ist in dem Ausgleichsraum 12' ein geschlossenes Luftpolster 15 und in A b b. 3 in dem Ausgleichsraum 12" zusätzlich eine Schraubenfeder 16 angeordnet. Die Abdichtung des frei beweglichen Arbeitszylinders 4 kann an beliebigen Stellen mittels Dichtungen 17, 18, 19, 20 in dem Mantel des Arbeitszylinders 4, 4' oder in dem Mantel des Teleskoprohres 5" vorgenommen werden. Auch der Spalt zwischen Arbeitszylinder 4 und Teleskoprohr 5 kann zur Abdichtung benutzt werden, wodurch ein Dichtring gespart oder die Belastung desselben herabgesetzt werden kann.
Der Dämpfer gemäß der Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt, insbesondere kann der frei bewegliche Zylinder größere Wandstärke haben. Er muß nicht mit engem Spalt direkt an dem Teleskoprohr anliegen, sondern kann in irgendeiner anderen Weise ausgebildet sein. Auch kann zur Erzielung von besonderen Dämpfungseigenschaften vorgesehen sein, daß der frei bewegliche Arbeitszylinder einen mit Durchtrittsöffnungen oder Drosselventilen versehenen Verschlußdeckel besitzt, aus dem die Kolbenstange innerhalb des Teleskoprohres austritt.
Der Dämpfer nach der gezeichneten Ausführung ist lageunabhängig, solange die Abdichtung zwischen Arbeitszylinder 4 und Teleskoprohr 5 einwandfrei abdichtet. Der Ausgleichsraum 12 enthält im wesentlichen nur Luft und zweckmäßig eine geringe Menge Öl, die der Schmierung dient.
Wird der Dämpfer mit untenliegender Kolbenstange eingebaut, so kann auf die Dichtung zwischen Arbeitszylinder 9 und Teleskoprohr 5 verzichtet werden. Der Ausgleichsraum ist dann mit Öl und Luft gefüllt, und im Boden 11 des Arbeitszylinders 4 ist eine sehr enge Öffnung angeordnet, durch die im wesentlichen Luft und in geringem Maße Öl aus dem Arbeitszylinder in den Ausgleichsraum gelangen kann. Sobald der Arbeitszylinder 4 unter der Wirkung des Druckes im Ausgleichsraum, z. B. der Feder 16, gegen den Gehäusedeckel 6 stößt, wird beim Ausziehen der Kolbenstange Öl aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder gesaugt. Das Ansaugen kann durch ein im Boden 11 des Arbeitszylinders 4 angeordnetes Saugventil erleichtert werden.
Ein Dämpfer, der keine Dichtung zwischen Arbeitszylinder und Teleskoprohr benötigt und doch lageunabhängig ist, wird geschaffen, wenn der Ausgleichsraum zum Teil Öl und zum anderen Teil ein in sich geschlossenes Luft- oder Gaspolster 15 enthält. Dabei kann das vorgeschlagene Saugventil im Boden des Arbeitszylinders ebenfalls vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydraulischer Teleskopdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem durch die Bewegungen eines am Ende der Kolbenstange sitzenden, mit Dämpfungsventilen ausgerüsteten Arbeitskolbens in einem einerseits durch einen Gehäusedeckel, durch den die Kolbenstange austritt, und andererseits durch einen Gehäuseboden abgeschlossenen Teleskoprohrgehäuse Dämpfungskräfte erzeugt werden, wobei sich am Gehäuseboden ein von dem ölgefüllten Arbeitsraum durch ein bewegliches Trennelement abgetrennter Ausgleichsraum befindet und die Kolbenstangenverdrängung durch eine entsprechende Verschiebung des Trennelementes aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ölgefüllte, im wesentlichen als topfförmiger Körper ausgebildete Arbeitszylinder (4, 4', 4"), in dem sich der Arbeitskolben (1, 1', 1") bewegt, in dem Teleskoprohrgehäuse (5, 5") frei beweglich ist, wobei sich der Ausgleichsraum (12, 12', 12") zwischen dem Bodsen (11, 11") des beweglichen Arbeitszylinders und dem Gehäuseboden (9) befindet.
2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als topfartiger Körper ausgebildete Arbeitszylinder (4) in an sich bekannter Weise einen die Kolbenstange (2) umfassenden Verschlußdeckel aufweist, welcher mit Durchtrittsöffnungen oder Drosselventilen versehen ist.
3. Dämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an beliebigen Stellen zwischen dem beweglichen Arbeitszylinder (4) und dem Teleskoprohr (5) Dichtungen befinden oder der Spalt zwischen Teleskoprohr (5) und Arbeitszylinder (4) als Abdichtung dient.
4. Dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in an sich bekannter Weise im Boden (11) des Arbeitszylinders (4) ein Saugventil befindet, das den Durchtritt von Öl aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder zuläßt und in der anderen Richtung sperrt.
5. Dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, der Ausgleichsraum (12) durch eine Öffnung (21) mit der Atmosphäre verbunden ist.
6. Dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum (12'), wie an sich bekannt, allseitig geschlossen ist.
7. Dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem Ausgleichsraum (12') in an sich bekannter Weise ein hochgespanntes Luft- oder Gaspolster (15) befindet. B.
Dämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hochgespannte Luft- oder Gaspolster (15) in an sich bekannter Weise von einer nachgiebigen Membran umschlossen ist.
9. Dämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß, wie an sich bekannt, in dem Ausgleichsraum (12") eine mechanische Feder (16) vorgesehen ist, die den Druck gegen den Boden (11") des Arbeitszylinders (4) erhöht. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 610 256, 651076, 830 442, 896 310, 908102; deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 672; französische Patentschriften Nr. 1187 300, 1041373; Zeitschrift KFZ-Fachblatt Nr. 9 vom 22. 9. 1955, S.321.