DE1264272B

DE1264272B - Stossdaempfer, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1264272B
Application number: DEG24157A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Merz; Heinz Nicolay
Original assignee: Graubremse GmbH
Current assignee: Graubremse GmbH
Priority date: 1958-03-22
Filing date: 1958-03-22
Publication date: 1968-03-21

Description

Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit flüssigem Strömungsmittel und einem in einem Zylinder geführten Kolben.
Bei einem bekannten, progressiv wirkenden Teleskopschwingungsdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1734 496 sind ein' Hochdruckraum und ein Niederdruckraum zur Aufnahme der Dämpferflüssigkeit vorgesehen, wobei in den die beiden Räume trennenden Dämpferkolben eine mit Längsnuten versehene Kolbenstange in eine den Dämpferkolben axial durchsetzende Bohrung teilweise eingeführt und z. B. durch einen Querbolzen dort befestigt ist. An dem Dämpferkolben ist ferner ein Steuerkegel angesetzt, der mit einer dem Kegelgrundriß entsprechenden Einschnürung im Niederdruckraum zusammenarbeitet. Hierdurch wird der Flüssigkeitsdurchtritt zwischen den beiden Kammern mit wachsender Schwingungsamplitude progressiv gedämpft. Ein Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Drosselquerschnitte nur wegabhängig sind, was bei hohen Stoßgeschwindigkeiten zu sehr starken Dämpfungskräften führt.
Ferner ist durch die britische Patentschrift 530 522 ein Stoßdämpfer bekannt, bei. dem durch ein Verstellglied innerhalb eines begrenzten Hubbereiches des Dämpferkolbens der Dämpfungsgrad durch Erhöhung der Federvorspannung für ein im Gehäuse des Hebelstoßdämpfers sitzendes Dämpfungsventil verändert wird. Das Verstellglied wird durch ein bewegliches Teil des Dämpfers (Nocken auf der Hebelwelle) oder eines hiermit verbundenen Zwischenstückes betätigt und durch federnde Mittel in seine Ausgangsstellung zurückgebracht. Durch eine Handsteuerung kann ferner die Ventilfeder willkürlich gespannt werden, welche bei einer automatischen Verstellung des die Dämpfungskraft verändernden Verstellgliedes einen Anschlag in eine Stellung bringt, in der dieser die völlige Rückstellung des die Dämpfung verändernden Verstellgliedes unter dem Einfluß der Federmittel verhindert, wobei durch die Handsteuerung auch die Rückbewegung des Anschlages erfolgt. Diese Ausbildung ergibt einen arbeitsdruckabhängigen und wegabhängigen Stoßdämpfer. Die Bauweise ist jedoch aufwendig und für Ventile im Dämpfungskolben, wie sie allgemein bei den gebräuchlichen Teleskopstoßdämpfern verwendet werden, nicht geeignet.
Es ist ferner durch das deutsche Gebrauchsmuster 1729 473 ein Stoßdämpfer mit einem hin- und herbewegbaren, auf einer Kolbenstange sitzenden Kolben in einem mit Druckmittel gefüllten Arbeitszylinder bekannt, wobei das Druckmittel zwischen den ent-' gegengesetzten Seiten des Kolbens und zwischen dem Zylinder und einem Ausgleichsraum über Kanäle in den Kolben und durch ein Ventil zwischen Arbeitszylinder und Ausgleichsraum strömen kann, wobei die Kanäle bewegbare, gegebenenfalls unter der Wirkung von Federn stehende Ventilglieder besitzen, die auf den Druck des durch die Kanäle strömenden Druckmittels ansprechen und wobei der auf der Kolbenstange .gleitend gelagerte Kolben sich über eine oder mehrere Federn gegen- die Kolbenstange abstützt. Die' größte Entfernung des Federtellers vom Kolben ist durch einen mit der Kolbenstange verbundenen Anschlag bestimmt. Bei dieser Konstruktion ist der Federteller beweglich. Hierdurch ist eine eine Verbindungsleitung im Kolben steuernde Ventilanordnung bekanntgeworden. Dieser Anordnung fehlt jedoch eine weitere, die Räume miteinander verbindende Leitung sowie eine in der Endlage hubabhängige Erhöhung der Federvorspannung.
Durch eine weitere Konstruktion ist ein Stoßdämpfer mit einem Federteller bekanntgeworden, der mit einem dem Zylinder zugeordneten Anschlag zusammenarbeitet. Hierbei ist der Federteller in Richtung: der Zylinderachse auf der Kolbenstange beweglich. Er liegt nicht ständig an den dem Zylinder zugeordneten Anschlägen an. Allerdings handelt es sich bei dieser Konstruktion nicht um eine ausgesprochene Endlagendämpfung, auch fehlt der Anschlag an der Kolbenstange für den Federteller.
Weiter ist ein hydraulischer Teleskopstoßdämpfer mit einem Zylinder bekannt, in dem ein Kolben mit. Kolbenstange bewegbar ist, wobei am Kolben mindestens ein Ringventil vorgesehen ist, das mit einer flachen Seite auf dem Kolben seinen Sitz findet und Längsbohrungen im Kolben verschließen kann, wobei die flache Seite des Ringventils und/oder des Sitzes dieses Ventils vorzugsweise durch Nuten, eine Rändelung od. dgl. so aufgerauht ist, daß sich der Flüssigkeitsdruck in den Längsbohrungen auf eine größere Fläche verteilt. Bei diesem Teleskopdämpfer sind somit neben der Drosselleitung in der Kolbenstange weitere ventilgesteuerte Verbindungsleitungen im Kolben vorgesehen. Die Steuerung der Ventile ist jedoch nicht hubabhängig.
Schließlich ist aus der USA.-Patenschrift 2 619199 noch ein Stoßdämpfer mit zwei Dämpfungsstufen bekanntgeworden, wobei die eine Stufe unter normalen oder mittleren Stößen eine mäßige Dämpfung ergibt, während die andere Stufe unter starken Stößen eine wesentlich gesteigerte Dämpfung ergibt, um ein Durchschlagen des Fahrgestells gegenüber dem Wagen zu verhindern. Dieser als Zweirohr-Teleskopstoßdämpfer ausgebildete hydraulische Stoßdämpfer besitzt einen Vorratsbehälter für die Dampferflüssigkeit, der mit einem Ende eines Zylinders in Verbindung steht, in dem der Dampferkolben hin- und hergeht, wobei eine Endplatte innerhalb des Zylinders dem genannten Ende benachbart ist, die eine Öffnung besitzt, welche einen Durchlaß zwischen dem Zylinder und dem Vorratsbehälter darstellt. Der Durchlaß ist mit einem druckabhängigen Stoßventil versehen, welches den Fluß der Dampferflüssigkeit vom Zylinder zum Vorratsbehälter steuert. Außerdem bewegt sich eine zweite Platte in dem Zylinder, die sich bezüglich der ersten Platte innerhalb des Arbeitszylinders befindet, die eine Öffnung besitzt, durch die hindurch sich Flüssigkeit vom Vorratsbehälter in den Zylinder hinein- und wieder herausbewegt mit einem Ventilteil, welches sich normalerweise in einem Abstand von der zweiten genannten Platte befindet und sich in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens bewegt, um im wesentlichen die Öffnung in der Platte schließt. Diese Ausführung ist jedoch an das Vorhandensein eines Bodenventils gebunden. Außerdem muß der Dämpfer als Zweirohrdämpfer ausgebildet sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Stoßdämpfer herzustellen, bei dem unter Vermeidung der obengenanuten Nachteile der Dämpfungsgrad in der Endlage sowohl weg- als auch arbeitsdruckabhängig ist.
Hierzu geht die Erfindung von einem Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit flüssigem Strömungsmittel und einem in einem Zylinder geführten Kolben aus, wobei der Kolben den Zylinderinnenraum in zwei Kammern unterteilt, die über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, wobei die Durchflußmenge oder die Durchflußgeschwindigkeit des von einer in die andere Kammer strömenden Mediums mit Hilfe eines von der Stellung des Kolbens beeinflußten Steuerorgans veränderbar ist.
Die Erfindung besteht darin, daß das Steuerorgan aus einem eine zusätzliche, im Kolben angeordnete Verbindungsleitung kontrollierenden Ventil besteht, dessen den Ventilkörper gegen seinen Sitz drückende Ventilfeder sich gegen einen in Richtung der Zylinderachse beweglichen Federteller stützt, dessen größte Entfernung vom Kolben durch einen mit der Kolbenstange verbundenen Anschlag bestimmt ist und der in Zusammenwirken mit an der Zylinderwand befindlichen Gehäuseanschlägen durch den Kolbenhub gegen den Kolben bewegt wird.
Hierdurch ergibt sich eine erhöhte, beim beginnenden Rückhub wirksame Endlagendämpfung, die den Aufbau von Resonanzschwingungen stört. Vorzugsweise weist die über den Federteller mittels der Gehäuseanschläge durch den Kolbenhub bewegte Ventilfeder eine progressive Charakteristik auf. Andererseits kann der Kolben zweckmäßigerweise gegen die Wirkung einer weiteren Ventilfeder gegenüber der Kolbenstange gleichsinnig zum Federteller einseitig gleitfähig angeordnet sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, und zwar zeigt F i g. 1 einen üblichen Teleskopstoßdämpfer, bei dem die Veränderlichkeit der Einstellung des überströmventils nur auf einer Hubseite und nur auf einem Teil des Hubes gegeben ist, und F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1.
Nach F i g. 1 ist eine Kolbenstange 1 durch eine Dichtung 27 gegenüber dem Dampfergehäuse 5 abgedichtet und in einer Führung 28 geführt. Die Kolbenstange 1 weist einen Drosselkanal 16 auf, der die Flüssigkeitsräume 6 und 7 untereinander verbindet, die durch einen auf der Kolbenstange 1 fest angeordneten Kolben 2 voneinander abgeteilt werden.
Ein den Flüssigkeitsraum 7 auf der einen Seite abschließender, federbelasteter Kolben 29 dient in bekannter Weise zum Ausgleich des Volumens der einseitig aus dem Dampfergehäuse 5 herausgeführten, mehr oder weniger tief eintauchenden Kolbenstange 1. Der Kolben 2 trägt überströmbohrungen 17 und 18 und Ventilplatten 19, 20, von denen die von einer Feder 21 belastete Ventilplatte 19 die Mündungen der überströmbohrungen - 17 in den Flüssigkeitsrauen 6 und die von einer Feder 30 belastete Ventilplatte 20 die Mündungen der überströmbohrungen 1.8 in den Flüssigkeitsraum 7 steuern. Die Ventilfeder 30 stützt sich fest gegen einen Fortsatz 31 der Kolbenstange 1 ab. Die Einstellung des überströmventils 18, 20, 30 ist daher mit dem Hub nicht veränderlich. Die der Ventilplatte 19 zugeordnete Feder 21 stützt sich hingegen auf einem Federteller 23 unter beliebig zu wählender Vorspannung ab, wobei der Federteller 23 durch einen mit der Kolbenstange 1 verbundenen Anschlag 32 gehalten ist. In der Nähe der linken Endlage, d. h. bei nahezu ganz aus dem Gehäuse 5 herausgezogener Kolbenstange 1, wird der Drosselkanal 16 durch die Führung 28 abgedeckt, so daß Strömungsmittel vom Raum 6 in den Raum 7 nur noch über das überströmventil 20 gelangen kann. Diese letztere Maßnahme ist bei Flüssigkeitsstoßdämpfern bekannt.
Ferner kommt in dieser Stellung der Federteller 23 an in den Flüssigkeitsraum 6 ragenden Gehäuseanschlägen 33 zur Anlage, wobei die Feder 21 weiter gespannt wird. Hierdurch wird die Kolbenstange 1 in der Endlage so lange festgehalten, bis auf sie eine so hohe Kraft wirkt, daß die erhöhte Vorspannung der Feder 21 durch den sich im Raum 7 aufbauenden Flüssigkeitsdruck überwunden wird. Dadurch können in der Endlage des Dämpfers keine Bewegungen des Dämpfers entstehen, solange nur kleine Kräfte wirken.
In F i g. 2 ist ein Ausschnitt des Kolbens 2 mit überströmbohrung 17, Ventilplatte 19, Feder 21 und Federteller 23 in der Lage gezeichnet, in der sich der Federteller 23 an den Gehäuseanschlag 33 anlegt. Der Gehäuseanschlag 33 kann von außen her auf verschiedene Entfernungen einstellbar ausgebildet sein.
Die am Beispiel von Zylinderstoßdämpfern gezeigte Erfindung ist sinngemäß auch auf Hebelstoßdämpfer bekannter Art anwendbar, die ihrem inneren Aufbau nach die Ventilausbildung gemäß Anspruch 1 zulassen.
Mit Anspruch 1 ist nur die Gesamtkombination seiner Merkmale geschützt. Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1.

Claims

Patentansprüche: 1. Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit flüssigem Strömungsmittel und einem in einem Zylinder geführten Kolben, der den Zylinderinnenraum in zwei Kammern unterteilt, die über eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind, wobei die Durchflußmenge oder die Durchflußgeschwindigkeit des von einer in die andere Kammer strömenden Mediums mit Hilfe eines von der Stellung des Kolbens beein$ußten Steuerorgans veränderbar ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Steuerorgan aus einem eine zusätzliche, im Kolben (2) angeordnete Verbindungsleitung (17) kontrollierenden Ventil (19) besteht, dessen den Ventilkörper gegen seinen Sitz drückende Ventilfeder (21). sich gegen einen in Richtung der Zylinderachse beweglichen Federteller (23) stützt, dessen größte Entfernung vom Kolben (2) durch einen mit der Kolbenstange (1) verbundenen Anschlag (32) bestimmt ist und der in Zusammenwirken mit an der Zylinderwand befindlichen Gehäuseanschlägen (33) durch den Kolbenhub gegen den Kolben (2) bewegt wird.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die über den Federteller (23) mittels der Gehäuseanschläge (33) durch den Kolbenhub bewegte Ventilfeder (21) eine progressive Charakteristik aufweist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (2) gegen die Wirkung einer weiteren Ventilfeder (30) gegenüber der Kolbenstange (1) gleichsinnig zum Federteller (23) einseitig gleitfähig angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 606 324, 883 886, 888 051, 894 965, 939 657, 949 328; deutsche Auslegeschriften Nr. 1016 508, 1023 346; deutsche Gebrauchsmuster Nr. 1725 682, 1729 473, 1734 496, 1736 883; schweizerische Patentschrift Nr. 287 478; französische Patentschrift Nr. 1052 624; britische Patentschrift Nr. 530 522; USA: Patentschriften Nr. 1002 823, 2185128, 2191211, 2 565 617, 2 619199, 2 742112.