DE1299176B

DE1299176B - Single pipe shock absorber

Info

Publication number: DE1299176B
Application number: DE1967P0042989
Authority: DE
Original assignee: CARL ULRICH DR; Peddinghaus Corp
Current assignee: CARL ULRICH DR; Peddinghaus Corp
Priority date: 1967-09-14
Filing date: 1967-09-14
Publication date: 1969-07-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einrohrstoßdämpfer mit einem Kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitskammern unterteilt und eine hohle Kolbenstange zur Aufnahme des Druckgaspolsters aufweist, deren Innenraum durch an ihrem unteren Ende vorgesehene seitliche Wandöffnungen mit der oberen Arbeitskammer in Verbindung steht.The invention relates to a single-tube shock absorber with a Piston that divides the cylinder into two working chambers and a hollow piston rod for receiving the compressed gas cushion, the interior of which by at its lower Side wall openings provided at the end with the upper working chamber in connection stands.

Ein Einrohrstoßdämpfer dieser Art ist durch die deutsche Patentschrift 697 799 bekannt, wobei die Kolbenstange mit einem doppelten Boden ausgeführt ist, in dem Durchtrittsöffnungen als Strömungsdrosseln wirken. Wenn ein mit einem derartigen Einrohrstoßdämpfer ausgerüstetes Fahrzeug nach längerer Betriebszeit, während welcher es zu einer Erwärmung der Dämpfungsflüssigkeit und somit auch zu einer diffusionsbedingten Gasaufnahme derselben gekommen ist, entlastet wird, fährtdie Kolbenstange in der Regel nicht ganz aus. Während der Abkühlung kann es dann zur Ausscheidung von Gas aus der in der Arbeitskammer befindlichen Dämpfungsflüssigkeit kommen, die unterhalb der Kolbenstangendichtung zur Bildung eines Gaspolsters führt. Bei der nachfolgenden Inbetriebnahme wird dieses Gas mit der Dämpfungsflüssigkeit vermischt und beeinträchtigt sodann in Form einer Emulsion die durch die Strömungsdrosseln gegebene Dämpfungscharakteristik nachteilig.A single-tube shock absorber of this type is known from German patent specification 697 799 , the piston rod being designed with a double bottom in which the passage openings act as flow restrictors. When a vehicle equipped with such a single-tube shock absorber is relieved after a long period of operation, during which the damping fluid has heated up and thus has also absorbed gas due to diffusion, the piston rod usually does not extend completely. During the cooling process, gas can then be released from the damping liquid in the working chamber, which leads to the formation of a gas cushion below the piston rod seal. During the subsequent start-up, this gas is mixed with the damping liquid and then adversely affects the damping characteristics given by the flow restrictors in the form of an emulsion.

Von weiterem Nachteil ist hierbei, daß die Dämpfungsflüssigkeit in Richtung auf den Flüssigkeitsspiegel in die hohle Kolbenstange einströmt, so daß ihre kinetische Energie teilweise zur Bildung von Schäumen in der hohlen Kolbenstange führen kann. Bei mit massiven Kolbenstangen ausgeführten Stoßdämpfern nach den deutschen Patentschriften 898254, 973 646, der deutschen Auslegeschrift 1189 871 und der USA.-Patentschrift 3 167 309 ist es allerdings bekanntgewesen, die Dämpfungsflüssigkeit in vom Flüssigkeitsspiegel der Ausgleichskammer abgewandter Richtung in letztere eintreten zu lassen.Another disadvantage here is that the damping liquid flows into the hollow piston rod in the direction of the liquid level, so that its kinetic energy can partially lead to the formation of foams in the hollow piston rod. In shock absorbers designed with solid piston rods according to German patents 898254, 973 646, German Auslegeschrift 1189 871 and US Pat. No. 3 167 309 , however, it has been known to allow the damping fluid to enter the latter in a direction facing away from the fluid level of the compensation chamber.

Hohle Kolbenstangen sind durch Ausführungsformen nach der deutschen Auslegeschrift 1049 720 sowie nach der britischen Patentschrift 972 765 bekannt, doch ist hierbei das Druckgas von der Dämpfungsflüssigkeit durch zusätzliche Mittel getrennt, so daß sich das Problem einer Eindiffusion von Druckgas in die Dämpfungsflüssigkeit und mithin der Emulsionsbildung in der Dämpfungsflüssigkeit hierbei im allgemeinen nicht stellt. Zwar kann bei der letztgenannten Ausführungsform von der hohlen Kolbenstange auch Druckgas aufgenommen werden, jedoch würde es sich während eines längeren Fahrzeugstillstandes in der hohlen Kolbenstange ausscheiden und die Dämpfungswirkung nachteilig beeinflussen.Hollow piston rods are known from embodiments according to German Auslegeschrift 1 049 720 and British Patent 972 765 , but here the compressed gas is separated from the damping fluid by additional means, so that the problem of diffusion of pressurized gas into the damping fluid and consequently emulsion formation in the damping fluid generally does not represent. In the last-mentioned embodiment, pressurized gas can also be absorbed by the hollow piston rod, but it would be deposited in the hollow piston rod during a prolonged standstill of the vehicle and adversely affect the damping effect.

Weiterhin ist eine hohle Kolbenstange durch das deutsche Gebrauchsrauster 1858 487 bekanntgeworden, und zwar befindet sich hierbei in der hohlen Kolbenstange eine Ventilkammer, die gleichfalls mit Ausgleichsflüssigkeit oder einem anderen Ausgleichsmedium gefüllt ist. Oberhalb der Ventilkammer befindet sich in der hohlen Kolbenstange eine Verschlußscheibe, so daß ein inkompressibles Ausgleichsmedium nicht in die hohle Kolbenstange hineinverdrängt werden kann. Die gleichzeitige Verwendung einer gasförmigen und einer flüssigen Phase, wie sie beim Erfindungsgegenstand vorgesehen ist, ist hierbei demnach nicht beabsichtigt, so daß sich auch das Problem der Bildung von Schäumen oder Emulsionen nicht stellt. Für den Bau von Flüssigkeitsstoßdämpfern ist schließlich nach der deutschen Auslegeschrift1036073beannt,poröseKörperfürdie Erzeugung eines Strömungswiderstandes zu benutzen.Furthermore, a hollow piston rod has become known through the German utility model 1858 487 , and in this case there is a valve chamber in the hollow piston rod which is also filled with compensating fluid or another compensating medium. Above the valve chamber there is a closure disk in the hollow piston rod, so that an incompressible compensating medium cannot be forced into the hollow piston rod. The simultaneous use of a gaseous and a liquid phase, as provided for in the subject matter of the invention, is therefore not intended, so that the problem of the formation of foams or emulsions does not arise either. Finally, for the construction of liquid shock absorbers, according to the German Auslegeschrift 1036073, porous bodies should be used to generate a flow resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Einrohrstoßdämpfer der einleitend beschriebenen Art die Gewährleistung dafür zu schaffen, daß in den Betriebspausen auch bei nicht ganz ausgefahrener Kolbenstange die obere Arbeitskammer entlüftet wird, d. h., daß darin abgeschiedenes Gas in die hohle Kolbenstange gelangenkann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für die Kolbenstange in an sich bekannter Weise zwei im Abstand liegende Führungen vorgesehen sind und daß ihr Boden in ganz ausgefahrenem Zustand im Bereich der kolbenseitigen Führung liegt. Hierdurch ist gewährleistet, daß die hohle Kolbenstange im Gegensatz zum einleitend beschriebenen Stand der Technik ganz aus der Arbeitskammer selbst ausfahren kann. Der Fachmann hat es dann auf Grund dieser Lehre in der Hand, die öffnungen #so zu verteilen, daß auch bei nicht ganz ausgefahrener Stange eine Entlüftung der oberen Arbeitskammer in die hohle Kolbenstange stattfindet.The invention is based on the object of providing a single-tube shock absorber of the type described in the introduction to ensure that the upper working chamber is vented during breaks in operation even when the piston rod is not fully extended, ie. that is, gas deposited therein can enter the hollow piston rod. This is achieved according to the invention in that two spaced-apart guides are provided for the piston rod in a manner known per se and that its bottom, in the fully extended state, lies in the area of the piston-side guide. This ensures that, in contrast to the prior art described in the introduction, the hollow piston rod can extend completely out of the working chamber itself. On the basis of this teaching, the person skilled in the art can then distribute the openings in such a way that the upper working chamber is vented into the hollow piston rod even when the rod is not fully extended.

Zweckmäßig weist die kolbenseitige Führung zwei Durchtrittskanäle auf, wobei letztere auch aus einem porösen Sintermaterial hergestellt werden kann.The guide on the piston side expediently has two passage channels on, the latter can also be made of a porous sintered material.

Um die Dämpfungscharakteristik durch die vorgeschlagenen Wandöffnungen nicht nachteilig zu beeinflussen, werden diese zweckmäßig so ausgeführt, daß sie einen im Vergleich zu den Ventilöffnungen niedrigen Druckwiderstand haben.In order not to adversely affect the damping characteristics of the proposed wall openings, these are carried out appropriately so that they have a low compared to the valve openings pressure resistance.

Die Erfindung sei weiterhin an Hand der sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnung veranschaulicht.The invention is furthermore based on an exemplary embodiment referring drawing illustrates.

Im Zylinder 1 ist die rohrförmige Kolbenstange 14 mittels der oberen Führung 8 und der unteren Führung 15 geführt. Die untere Führung ist in ihrer Lage durch Federringe 16, die in Innenringnuten des Zy- linders 1 liegen, befestigt. Die obere Führung, die wie die untere Führung z. B. ein poröses Sintermetall sein kann, trägt nach außen eine Stützscheibe 7, mit der sie gegen ein ringförmiges Dichtungselement 10 gepreßt wird, das sich seinerseits an einer äußeren, den Zylinder abschließenden, ringförmigen Scheibe 4 abstützt und somit in Dichtungslage gehalten wird.The tubular piston rod 14 is guided in the cylinder 1 by means of the upper guide 8 and the lower guide 15 . The lower guide is fastened in its position by spring washers 16 which lie in the inner ring grooves of the cylinder 1. The upper guide, which like the lower guide z. B. may be a porous sintered metal, carries a support plate 7 to the outside, with which it is pressed against an annular sealing element 10 , which in turn is supported on an outer, the cylinder closing, annular disc 4 and is thus held in the sealing position.

Die rohrförmige Kolbenstange 14 enthält in ihrem oberen Abschnitt das Druckgas 19 und weist in ihrem unteren Abschnitt die Wandöffnungen 20 auf. Am Boden der rohrförmigen Kolbenstange 14 befindet sich ein Befestigungsbolzen 21,der den Kolbenkörper 17 auf Abstand hält. Diese Anordnung ist dann erforderlich, wenn, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, die Ventilöffnungen 18 des Dämpfungskolbens 17 im Durchmesserbereich der rohrförmigen Kolbenstange 14 liegen, um dann noch einen einwandfreien Arbeitsraum für die Dämpfungsflüssigkeit aufrechtzuerhalten. Bei im Durchmesser kleinerer Kolbenstange 14 kann der Bolzen 21 auch entfallen und der Kolben 17 direkt an der Kolbenstange befestigt sein. Er wird in seiner Ausfahrstellung,durch in der Zeichnung nicht dargestellte, an sich bekannte Anschläge od. dgl. begrenzt.The tubular piston rod 14 contains the compressed gas 19 in its upper section and has the wall openings 20 in its lower section. At the bottom of the tubular piston rod 14 there is a fastening bolt 21 which keeps the piston body 17 at a distance. This arrangement is necessary when, as shown in the drawing, the valve openings 18 of the damping piston 17 are in the diameter range of the tubular piston rod 14 in order to then still maintain a proper working space for the damping fluid. In the case of a piston rod 14 with a smaller diameter, the bolt 21 can also be omitted and the piston 17 can be fastened directly to the piston rod. In its extended position, it is limited by known stops or the like, not shown in the drawing.

Die im Ausführungsbeispiel kreisförmig dargestellten Wandöffnungen 20 stellen eine Verbindung zwischen dem Innern der rohrförmigen Kolbenstange 14 und der oberen, Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Kammer des Zylinders 1 her. An Stelle der unteren Führung 15 kann auch der Kolben 17 selbst treten. Wenn, wie in der Zeichnung dargestellt, eine untere Führung 15 verwendet wird und wenn die Wandöffnungen 20 bei ausgefahrener Kolbenstange 14 oberhalb der Führung 15 liegen, muß die Führung 15 besonders gut für die Dämpfungsflüssigkeit durchlässig sein. Sie kann also auch zusätzliche Kanäle aufweisen. Andererseits kann ein Begrenzungsanschlag für das Ausfahren der Kolbenstange 14 aber auch so gewählt werden, daß die Wandöffnungen 20 bei ausgefahrener Kolbenstange noch zwischen der Führung und dem Kolben liegen.The wall openings 20, shown as circular in the exemplary embodiment, establish a connection between the interior of the tubular piston rod 14 and the upper chamber of the cylinder 1 , which contains damping fluid. The piston 17 itself can also step in place of the lower guide 15. If, as shown in the drawing, a lower guide 15 is used and when the wall openings lie above the guide 15. When the piston rod 14, 20, the guide 15 must be permeable particularly good for the damping fluid. It can therefore also have additional channels. On the other hand, a limit stop for extending the piston rod 14 can also be selected so that the wall openings 20 are still between the guide and the piston when the piston rod is extended.

Wenn die Wandöffnungen, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, tangential in die rohrförmige Kolbenstange eintreten, erhält die in die rohrförmige Kolbenstange 14 eintretende Dämpfungsflüssigkeit eine Drallströmung, bei der sich infolge Zentrifugalwirkung eventuell von der Druckflüssigkeit in Freiheit gesetzte Gasbläschen in der Mitte ansammeln und dort besonders leicht hochsteigen können, während andererseits die eventuell bestehende Gefahr, daß blasenhaltige Dämpfungsflüssigkeit aus der rohrförmigen Kolbenstange 14 in die entsprechende Kammer des Zylinders 1 eintreten kann, herabgesetzt wird. und eine hohle Kolbenstange zur Aufnahme des Druckgaspolsters aufweist deren Innenraum durch an ihrem unteren Ende vorgesehene seitliche Wandöffnungen mit der oberen Arbeitskammer in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kolbenstange (14) in an sich bekannter Weise zwei im Abstand liegende Führungen (8, 15) vorgesehen sind und daß ihr Boden im ganz ausgefahrenen Zustand im Bereich der kolbenseitigen Führung (15) liegt.When the wall openings, as indicated by dashed lines, enter the tubular piston rod tangentially, the damping liquid entering the tubular piston rod 14 receives a swirl flow in which, due to the centrifugal effect, gas bubbles that may have been released by the pressure liquid collect in the center and there particularly easily can rise, while on the other hand the possibly existing risk that damping fluid containing bubbles can enter the corresponding chamber of the cylinder 1 from the tubular piston rod 14 is reduced. and has a hollow piston rod for receiving the pressurized gas cushion, the interior of which is connected to the upper working chamber through lateral wall openings provided at its lower end, characterized in that two spaced guides (8, 8) are known for the piston rod (14). 15) are provided and that their bottom is in the fully extended state in the area of the piston-side guide (15) .

2. Einrohrstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kolbenseitige Führung (15) Durchtrittskanäle aufweist.2. Single-tube shock absorber according to claim 1, characterized in that the piston-side guide (15) has passage channels.

3. Einrohrstoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kolbenseitige Führung (15) aus einem porösen Sintermaterial besteht. 3. Single-tube shock absorber according to claims 1 and 2, characterized in that the piston-side guide (15) consists of a porous sintered material.

4. Einrohrstoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandöffnungen (20) einen im Vergleich zu den Ventilöffnungen (18) niedrigen Druckwiderstand haben.4. Single-tube shock absorber according to claims 1 to 3, characterized in that the wall openings (20) have a low pressure resistance compared to the valve openings (18).

5. Einrohrstoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der rohrförmigen Kolbenstange (14) ein den Kolben (17) in axialem Abstand haltender Befestigungsbolzen (21) angeordnet ist, der im Durchmesser kleiner als die rohrförmige Kolbenstange ist. 5. Single-tube shock absorber according to claims 1 to 4, characterized in that at the bottom of the tubular piston rod (14) there is arranged a fastening bolt (21) which holds the piston (17) at an axial distance and is smaller in diameter than the tubular piston rod.

Claims

Claims for installments: 1. Single-tube shock absorber with a piston that divides the cylinder into two working chambers