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"Hydropneumatischer Einrohr-Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge"
Die
Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatiacheh Einrohr-Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge,
mit einen teilweise mit Dämpfungeflügeigkeit und Druckgao gefüllten Zylinder, einem
darin in Bereich der Dämpfungeflücaigkeit hin- und herbeweglichen Dimpfungekolbene
der zwei Gruppen von durch beidseitig an der Xolbenotirnfläobo zentral eingespanntet
in Durohneaaer abgestufte Vontilfederscheiben gesteuerteng abwechselnd wirksam werdenden
Drosselöffnungen für die Dämpfungsflüssigkeit aufweist und mit zwei beidendig in
Zylinder angeordneten# den Aue- und Einfahrhub den Dämpfungekolbenn
durch Abdecken seiner wirksamen Dronnelöffnungen hydraulisch begrenzenden Brexeringecheiben,
deren eine an Kolbenetangendurchtritteende des Zylinders und deren andere
an einen den Druckganraum gegenüber der Dämpfungeflüesigkeit abdichtenden Trenakolben
federnd abgestützt istg wobei die Breaaringscheiben in Innendurchmesser kleiner
als der Außendurchmesser der ihnen zugewandten Ventilfederscheiben den Dämpfungekolbenn
gehalten sind und bei dessen
jeweiligem Auftreffen die Zulaufetellen
seiner wirksamen Drosselöffnungen am Außenumfang abdichten.
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Ein wie oben beschaffener, bereits vorgeschlagener hydropneumatischer
Einrohr-Stoßdämpfer mit hydraulisch wirkenden Bremsringscheiben für die Begrenzung
eines übermäßigen Aus- und Einfahrhubes des Dämpfungekolbenn besitzt gegenüber anderen
bekannten Ein- und Mehrrohrdämpfern mit hydraulischen Bremeanschlägen vor allem
den Vorteil, daß er auch eine wirksame hydraulische Begrenzung den Kolbeneinfahrhubes
gewährleistet. Das ist deswegen der ?all, weil sein die während des Einfahrhubeo
wirksam werd( le Breneringscheibe tragender Trennkolben gegenüber den Zylinderboden
durch ein unter hohen, 20 und mehr Atmoophären betragendem Druck stehenden Druckganpoluter
abgestützt intg da» der weiteren Einfahrbewegung den Dämpfungekolbenn einen
ausreichend Ixohen Gegendruck entgegenzusetzen in der lege :Lot, Die bekannten
Ein- oder Mehrrohrdämpfer sind dazu nicht imstandeg da bei ihnen in Palle den Einrohr4ä*pferu
derTronnkolben lediglich durch eine Schraubeageder gegen den Zvli»4erbeden
abgestützt ist und in ?alle der Mehrrohrdämpfer das wie4erva nur durch mechanische
Podern belastete Bodeavontil keinen hinreichenden Gegendruck au erzeugen
vermag.
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En wurde nun gefunden, da# *ich die Arbeitaweine de@ bereit@
vorgeschlageneng eingangs erwähnten hydropneunatischon ginrohr-Stoßdämpfexemit die
Aus- und Einfahrbewegungen den Dämpfungekolbenn hydraulisch begrensenden Nadanachlägen
noch wesentlich verbessern läßt» wenn dafür Sorge getragen
wird,
daß nach dem jeweiligen Wirkoamwerden der hydraulischen Endanschläge bzw. Bremeringscheiben
die Dämpfungskraft nicht schlagartig ansteigt, sondern kontinuieräch zunimmt. Das
wird bei einem Stoßdämpfer der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daßdie Drosselöffnungen an ihren durch die der jeweils anderen Droeselöffnungegruppe
zugeordneten Ventilfederscheiben nur teilweise abgedeckten Zulaufstellen in an sich
bekannter Weise eine in Umfangsrichtung des Dämpfungekolbena größere Längserstreckung
als in radialer Richtung besitzen und die Bremsringscheiben mit ihrem Innenumfang
und den sich nach dem jeweiligen Auftreffen des ':-iimpfungskolbens in dessen wirksame
Drosselöffnungen hineinbiegenden Außenumfangsstellen der Ventilfederscheiben Drosselschlitze
veränderlicher Breite bilden. Auf diese Weise werden bei Wirksamwerden der jeweiligen
Bremsringscheibe die ihr zugewandten, bis dahin unwirksam gebliebenen Ventilfederscheiben
zusätzlich wirksam, indem sich ihre oberhalb der länglichen Zulaufstellen der wirksamen
Drosselöffnungen befindenden Außenumfangsstellen in die Drosselöffnungen mehr oderieniger
weit hineinbiegen können, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Hubgeschwindigkeit
des Dämpfungekolbens. Dadurch lassen sich beim Ansprechen der hydraulischen Endanschläge
übermäßige Dämpfungsstöße vermeiden und ein kontinuierlicher progressiver Anstieg
der Dämpfungskraft erzielen. Rit anderen Worten werden also beim Auftreffen des
Dämpfungekolbens auf die eine oder andere Bremeringscheibe beide Ventilfederscheibensätze
wirksam,
ao daß sich gleichsam eine Art Doppelkolben-Wirkung einstellt.
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Die für die vorliegende Erfindung charakteristische Wirkung des kontinuierlichen
Dämpfungsanstiege beim Einsetzen der hydraulisch wirkenden Bremsringscheiben setzt
voraus, daß die Zulaufstellen der wirksamen Drosselöffnungen am Außenumfang durch
die Bremeringscheibe abgedichtet werden, ao daß für den Durchtritt der Bremsflüssigkeit
dann lediglich noch die Droeselechlitze zwischen dem Innenumfang der Bremeringacheibe
und dezi-sich in die wirksamen Drosselöffnungen hereinbiegenden Außenunfangestellen
der Ventilfederscheiben verbleiben. Zu diesem Zweck können die Bremsringscheiben
in jeweils für sich bekannter Weine an ihrem Außenumfang flüssigkeitadicht an der
Zylinderinnenwandung geführt und auf ihrer den Dämpfungskolben zugewandten Stirnfläche
glatt ausgebildet sein. Ebenso gut ist en aber auch möglich, die Bremeringscheiben
an ihrer dem Dämpfungekolben zugewandten Stirnfläche mit einem sich bei dessen jeweiligem
Auftreffen daran abstützenden, vorspringenden Außenrandflansch zu versehen. In letzterem
Fall bewirkt also der Außenrandflanach der Bremeringscheibe die außenseitige
Ab-
dichtung der Zulaufstellen der wirksamen Droseelöffnungen, dadurch nämlichl
daß siech der Außenrandflanaoh auf dem Außenumfang der zugewandten Dämpfungekolben-Stir,nfliche
hinreichend flünsigkeitadichtend aufeetzt. Die Bra»ringneheibt braucht dann also
an ihren Außenunfang nicht flüneigkeitedicht an der Zylinderwandung anzuliegen.
In
der Zeichnung sind zwei Auaführungsbeispiele des hydropneunatischen Einrohr-Stoßdämpfers
nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigtt
| Pia. 1 den Dämpfer in azialem Längsschnitt, |
| Pia. 2 eine Pig. 1 entsprechende Teilanaicht
auf den |
| in normaler Arbeitentellung befindlichen |
| Dämpfungekolbeng |
| Pia. 3 eine Draufsicht auf den Dämpfungekolben
nach |
| Pig. 2 mit abgenommenen Tentilfederecheiben, |
| Ei£. 4 einen Eis. 2 entsprechenden Teilochnitt mit |
| auf dem Dämpfungekolben aufsitzender Brems- |
| ringsoheibe und |
| Fix. 5 eine derPig- 4 entsprechende Schnittdarstel- |
| lungi jedoch mit anders ausgebildeter Brenn- |
| ringeaheibee |
| Der in Eis. 1 abgebildete hydropneumatisehe Einrohr- |
| Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge besteht in wesentlichen aus |
| dem Zylindergehäuao 1 und den darin hin-
w2 herbeweglichen |
| Dämpfungekolben 29 dessen Itolbenstange 3 durch eine
nicht |
| näher dargestellte mehrechichtige Dichtung sowie einen nur |
| schematisch gezeichneten kbec*Lluädeckel 4 am. einen
Stirn- |
| ende des Zylindern 1 hindurohgeführt ist. An ihrem freien |
| ßade kann die Kolbenstange 3 mit einen Schraubjewinde
aus |
| Anschließen eines am Pahrgestell oder an der Pahrzeugachee |
| gelenkig gelagerten Halteorgans versehen sein. Am anderen |
| Ende kann an Zylindergehäuse 1 ein nicht dargestelltes
Be- |
| festigungeauge angeordnet @ein, das zum Anschluß der über |
Blatt- oder Schraubendruckfedern oder ähnlicher Federungsmittel
federnd am Fahrgestell abgestützten Radachaebzw.
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des Fahrgestellrahmens dient. Der im Zylindergehäuse 1 befindliche
mit einer Dichtung 5 versehene Trennkolben 6
unterteilt das Zylinderinnere
in zwei Teilkammerräume 7
und 8.von denen ersterer mit Dämpfungsflüasigkeit
und letzterer mit einem unter hohem Druck, von z.B. 20 und mehr Atmosphären, stehenden
Gas gefüllt ist.
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Zwischen dem Dämpfungskolben 2 und dem Abschlußdeckel 4 ist eine durch
die Schraubenapiraltoder 9.gehaltene, im Zylinder 1 verechieblich geführte
Bremeringse4eibe 10 vorhandeng die als hydr, Liaoher Endanachlag für die
Ausfahrbewegung den Kolbens bzw. der Kolbenstange 3 dient. Auf der gegenüberliegenden
Seite den Dämpfungskolbenn 2 ist eine weitere Breneringacheibe
11 vorgenehent die über die Sohraubenapiraltoder 12 an dem abdichtenden
Trennkolben 6 mittels der mit einer Dichtung 13 vernehenen Schraube
14 befestigt ist.
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Der Dämpfungekolben 2 besitzt zwei Gruppen von je drei Drosselöffnungen
15 bzw. 169 die in der ans den Pig. 2 und 3 ersichtlichen Weine
angeordnet und ausgebildet sind. Der wirksame Plünnigkeitadurchlag durch die Drosselöffnungen
15 wird durch die auf der Kolbenunterseite be-
findlichen Ventiltoderscheiben
17 gesteuertg wohingegen die Steuerung der Drosselöffnungen 16 durch
die auf der Kolbenoberseite befindlichen Ventilfederscheiben 18 erfolgt.
Beide Ventilfederscheibensätze 17v 18 sind zentral
auf dem
Kolbenstangenhals 31 mittels der hier vorhandenen Stützscheiben
19 und der Schraubenmutter 20 eingespannt. Wie Fig. 3 erkennen läßt,
besitzen die Drosselöffnungen 15 sowie auch die Drosselöffnungen
16 nierenförmig erweiterte Zulaufstellen 151 bzw. 161, die durch die
jeweils zur anderen Drosselöffnungegruppe gehörenden Ventilfederscheiben
18 bzw. 17 nur teilweise abgedeckt werden, wie das die in Fig.
3 etrichpunktiert eingezeichnete Linie für die unterste Ventilscheibe
181 des oberen Ventilscheibensatzea 18 zeigt. Dadurch wird die Möglichkeit
geschaffen, daß sich die Ventilfederscheiben mit ihren oberhalb der nierenförmig
erweiterten Zulaufstellen 151 bzw. 161 der Drosselöffnungen 15 bzw.
16 befindlichen Außenumfangsstellen (z.B. 1811) beim Anschlagen des Dämpfungekolbens
2 gegen die Bremaringscheibe 10 in die wirksamen Drosselöffnungen
15 bzw. deren Zulaufetellen 151 hereinbiegen können, so wie das die
Fig. 4 erkennen läßt. Auf diese Weise werden beim Wirkeazwerden des hydraulischen
Endanschlages bzw. der Bremaringscheibe 10 Drosselschlitze 21 von veränderlicher
Breite für den weiteren Flüasigkeitsdurchlaß gebildet, wodurch ein kontinuierlicher
Anstieg der Dämpfungskraft hervorgerufen wird. Voraussetzung dafür ist aber, daß
der Flüssigkeitazustron zu den erweiterten Zulaufstellen 151 der wirksamen
Drosselöffnungen 15 von außen hinreichend unterbunden wird. Zu diesen Zweck
kann die Bremeringscheibe 10 mit ihrem Außenumfang an der Zylinderinnenwandung
11 flüseigkeitadicht geführt sein, so wie das
bei dem Aua.-#ti.,irungebeispiel
nach Pig. 4 der Pall ist. Eine andel-e Lösung zeigt die Fig. 59 wo die Bremeringneheibe
10
an ihrem Außeniri#IIang nicht f lUoeigkeitadicht an der Zylinderwand,2,üg
11 anliegti dafür aber mit einem vor4pringenden Außanrandflanach
101 versehen ist, mit dem nie bei Äuftreffen dea DämpfungBkolbene 2 auf letzteren
flüseigkeitadicht aufsetzt. Die Höhe den an der Bremeringecheibe 10 vorhandenen
Außenrandflanachen 101 entspricht der Stärke der von ihr am Außenunfang überdeckten
Ventilfederscheibe '189, Sofern die Bremeringscheibe 10 mit ihrem
Innenunfang auch den
Außenumfang der darüberliegenden Vontilfederscheibe 18111
übergreift, wird die Höhe den Äußenrandflanaohen 101 entsprechend
größer#gewählt, so das siep allgemein genagto jeweils der Gesamtetärke der
von der Bremeringscheibe 10
beim Auftreffen den Dämpfungskolbens,-
felweise überdeckten Ventilfederocheiben 18 entspricht. Es versteht
sichq daß das oben Erwähnte sinngemäß auch für die AuBgestaltung und Wirkungsweine
der untereng für die hydraulische Begrenzung des Einfahrhaben des Dämpfungakolbenn
2 vorhandenen Bremeringscheibe 11 gilt. Pür die vorliegende Erfindung ist
also wenentlich9 daß beim Auftreffen des Dämpfungekolbene 2 auf die obere oder untere
Bremeringscheibe 10 bzw. 119 also beim Wirkeaxwerden der beiden hydraulischen
Endanachlägeg durch das dabei zuatandekommende Hereinbiegen der Außenunfangettellen
(a.3. 1811). der bis dahin unwirksam gebliebenen Yontilfederscheiben (z.B.
18#) in die nierenförnig erweiterten Zulaufetellen.194
der Wirke»en
Drosselöffnungen 15 ein zusätzlich gesteuerter Plüseigkeitadurohlaß durch
den Dämpfungekolben 2 erfolgt, der zu einem stoßfreien, progressiven knatieg der
Dämpfungskraft führt. Dadurch worden einerseits etoßartige Beanopruchungen Termieden
und andererseits der mit dem Dämpfer erzielbare Pahrkomfort wesentlich verbessert,
Dabei hat man es in der hand, die Dämpfungefunktionen während der
Wirksamkeit der hydraulischen Endanachläge durch entsprechende goetaltmäßige Anpassung
der Bremsringaoheiben und geeignete Bemessung der Vontilfederacheiben nowie der
Zulaufstelle12 der-Drosselöffnungen zusätzlich zu beeinflussen, je nach
den gewünschten Dämpfungekonnlinionverlauf,