DE1555491A1

DE1555491A1 - Hydraulischer Daempfer fuer Fahrzeug-Radaufhaengungen

Info

Publication number: DE1555491A1
Application number: DE19651555491
Authority: DE
Inventors: Avner David Alan
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1964-09-08
Filing date: 1965-09-08
Publication date: 1969-12-18
Also published as: DE1555491B2; GB1095657A; DE1555491C3; US3338347A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an hydraulischen Dämpfern für die Radaufhängungen von Fahrzeugen·

Genauer gesagt betrifft die Erfindung Verbesserungen bei hydraulischen Dämpfern für Fahrzeug-Radaufhängungen der Bauart, bei welcher die axialen Bewegungen eines Kolbens in einem ein hydraulisches Medium enthaltenden Zylinder dadurch geregelt werden, daß das hydraulische Medium durch Ventile oder Drosselöffnungen strömt, die in dem Kolben oder dem Zylinder vorgesehen sein können·

Gewöhnlich ist auch ein Ableitungskanal von begrenztem Durchtrittsquerschnitt vorhanden, der um die Ventile oder Drosselöffnungen herumführt.

Bei einem gemäß der Erfindung ausgebildeten Dämpfer der genannten Art ist ein um den Kolben herumführenden Abzweigkanal für das hydraulische Medium vorgesehen, der durch Mittel gesteuert wird, welche auf Trägheitskräfta ansprechen und eine

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vorbestimmte irequenzempfindlichkeit bzw. einen Frequenzgang aufweisen.

Die bewegbare Masse iat vorzugsweise ao angeordnet, daß sie den Abzweig- oder fcntnahmekanal öffnet, um zu vernindern, daß auf das Fahrzeug Stöße übertragen werden, die auf intermittierende oder regellos auftretende Impulse zurückzufünren sind, und ferner ist die Anordnung derart, daß der Abzweigkanal bei einer abgestimmten oder gewählten Ansprechfrequenz ganz oder teilweise geschlossen wird, um die Dämpfung3wirkung des Aggregats so zu verstärken, wie es im Hinblick auf die gewünschte Regelung des Springens oder Abprallens der Fahrzeugräder erforderlich ist.

Wenn ein Fahrzeug eine unebene Straße befährt, treten die senkrechten Bewegungen des Fahrzeugkörpers, der von dem Radaufhängungssystem getragen wird, mit einer erheblich niedrigen Frequenz auf als die senkrechten Bewegungen eines Hades, wobei der Frequenzunterschied in der Größenordnung von 1:10 liegt»

Die Bewegungen des Fahrzeugkörpers werden normalerweise dadurch gedämpft, daß das hydraulische Medium durch den Umgehungskanal strömt, während die springenden Bewegungen der Hader durch die Masse geregelt werden, die auf Trägheitskräfte anspricht, welche die Strömung durch den Umgehungskanal entsprechend den jeweiligen Bedingungen vergrößern oder verkleinern oder ganz unterbrechen kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen vollständigen erfindun_ösgemäßen Dämpfer.

Pig. 2 ist ein vergrößerter axialer Schnitt, durch.den Kolben des Dämpfers nach Fig. 1.

Der Körper bzw. das Gehäuse des dargestellten Dämpfers
umfaßt einen Zylinder 10, der am oberen Ende geschlossen ist und an diesem iinde ein Auge 11 trägt, mittels dessen der Dämpfer mit dem rai^raeugkörper verbunden werden kann. Ein in dem Zylinder 10 arbeitender Kolben 12 ist mittels einer Mutter 13 am oberen Ende einer Kolbenstange 17 befestigt, die, an ihrem unteren Ende ein
Auge 15 trägt, welches mit einer .Fahrzeugachse oder einem Rad
verbunden werden kann. Die Kolbenstange 14 ist in einem Pührungsteil 16 verschiebbar, das das untere Ende des Zylinders verschließt j in dem Zylinder ist unmittelbar oberhalb des Fiihrungsteils 16 eine Dichtung angeordnet.

luft oder ein anderes unter Druck stehendes Gas ist in
einen Raum 17 am oberen Ende des Zylinders eingeschlossen und
wird durch einen in dem Zylinder frei verschiebbaren ungelochten Kolben 18 von dem hydraulischen Medium getrennt gehalten, das im verbleibenden Teil des Zylinders vorhanden ist. -

Damit das hydraulische Medium den Kolben 12 in beiden Richtungen durchströmen kann, sind axiale Kanäle 19 vorgesehen, die durch ein Ventil gesteuert werden, das durch eine elastische
ringförmige Platte 20 gebildet wird, die mit ihr gegenüber lie-' genden Ventilsitzen 21 und 22 zusammenarbeitet,

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Ein axialer Kanal 23, der lion durch daß obere Ende der Kolbenstange erstreckt und aa oberen Ende offen ist, führt an Beinern unteren Ende zu einem radialen Kanal 24, der mit »einem äußeren Ende in einem kleinen Abstand unterhalb des Kolbens an der Umfangsflache der Kolbenstange 14 mündet»

Ein Buchsenteil 25, das eine erhebliche Masse besitzt, ist auf der Kolbenstange verschiebbar gelagert und an einer Scheibe· 26, die einen Teil dee Kolbenaggregats bildet, mittele einer Feder 27 aufgehängt, deren Länge und Federkonstante so gewählt sind, daß das Buchsenteil im Ruhezustand der genannten Teile in einer Stellung gehalten wird, bei welcher die waagerechte Mittelebene des Buchsenteils auf den radialen Kanal 24 ausgerichtet ist.

In der Bohrung des Buchsenteils sind oberhalb und unterhalb des radialen Kanals 24 Ringnuten 28 und 29 von erheblichem Querschnitt ausgebildet! diese Ringnuten stehen jeweils mit einem oder mehreren radialen Kanälen 31 bzw. 32 von erheblichem Querschnitt in Verbindung, die zur äußeren Umfangsfläche dee Buchsenteils führen.

Die beiden Ringnuten 28 und 29 sind durch einen Ringkanal 33 von begrenztem Querschnitt miteinander verbunden, der durch eine kleine Erweiterung der Bohrung des Buchsenteils zwischen den Ringnuten gebildet wirdj die Bohrung des Buchsenteils oberhalb und unterhalb der Ringnuten paßt mit Gleitsitz auf die Kolbenstange 14.

Wenn das Buchsenteil seine normale mittlere Stellung gegenüber dem radialen Kanal 24 der Kolbenstange einnimmt, wie es

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in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Umgehungekanal durch den axialen Kanal 23 der Kolbenstange, den radialen Kanal 24, den ver- engten Ringkanal 33 in der Bohrung des Buchsenteils, die beiden Hingnuten 28 und 29 und die radialen Kanäle 31 und 32 gebildet, welch letztere zur Außenfläche des Buohsenteils führen.

Bei einer axialen Bewegung dee Buchsenteils in der einen oder anderen Sichtung wird die länge dee verengten Hingkanals, durch den das hydraulische Medium zwischen der Öffnung und einer der Ringnuten strömt, verkleinert, bis die Ringnut 28 oder die Ringnut 29 in Fluchtung mit dem radialen Kanal 24 der Kolbenstange kommt, so daß das hydraulische Medium im wesentlichen ungehindert hindurohsträaen kann* Bei einer weiteren Bewegung de« Buchsenteils bewegt sich die betreffende Ringnut an dem radialen Kanal 24 vorbei, so daß dieser durch denjenigen Seil der Bohrung des Bucheenteile verschlossen wird, welcher mit Gleitsitζ mit der Kolbenstange 14 zusammenarbeitet.

Man kann das Buoheenteil 25 und die es tragend· Feder 27 leicht so auebilden, dal die*· Teile ein feder- und Maaeeneyetee bilden, da· eine vorbeatiiuite irequtaaeepfindlichkeit auf·* weist baw. für ein· Freien* empfindlich ist, di· noraal·?*·!·· gleioh der Frequenz der springenden Bewegungen der Bilder ist*

An der Kolbenstange 14 kann »in Bundttll 31· befestigt sein, durch dft· die axiale Bewegung d*r Maea· 25 von Kolben 12 weg begrenzt wird, um eine Überbeanspruchung der Feder 27 su verhindern«

Paa beschriebene Massen- und Federsystem ist einem nicht

gefederten Teil eines Fahrzeugs zugeordnet. Bei dem hier beschrie

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benen Dämpfer wird a.B· der Zylinder mit dem Körper oder Rahmen eines Fahrzeugs verbunden, der gefedert ist, während die Kolbenstange mit einer Halterung für ein Rad verbunden wird.

Während der zyklischen Bewegungen, die sich bei springenden Bewegungen der Räder abspielen, bewegt sich das Buchaenteil 25 so weit, daß der radiale Kanal 24 der Kolbenstange geschlossen wird, sobald aioh das Buchsenteil einem Ende seiner Bewegungsstreok· nähert, so daS eine sehr starke Dämpfungswirkung in einem optimalen Zeitpunkt hervorgerufen wird.

Wenn auf das betreffende Had regellose impuloe wirken, bewegt sich das Buchsenteil in eine mittlere Stellung, bei welcher der radiale Kanal 24 im wesentlichen in Fluchtung mit einer der Ringnuten 28 und 29 in den Buchsenteil steht, so daß sich die Dämpfungswirkung verringert und die Übertragung von Stößen auf den i'ahrzeugkörper in einem möglichst großen Aiemefl verhindert wird·

Wenn zyklisch· I»pulet «it dir Springfrequen« tinea Rades «or Wirkung kommen, gelangt die abgestielt· Maaee in einen R·- sontnieustand bei tintr Phasenverschiebung von 90° und bei einer vergrößerten Amplitude, ao daß dta Ströeen dee hydraulischen Mfdiiui· denn ·1ΐι sehr boner literati»! entgegtngea«u% wird, wtnn di· ungefedert· Mag·· ihr· höchst· 8eg$hwittdigkeit besitzt, wobei die ungefedert· Hegst soait sehr schnell sm Ruh· gebrecht wird. '

Somit ermöglicht der erfindungggemäße Dämpfer eine sehr kritische und wirksame Dämpfung der springenden Bewegungen eines

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Rades, wobei gleichzeitig vermiedtn wird, daß unnötig großt Kräfte durch das Däapfungeaggreg*t auf ά·η F^!irzeugkörper übertragen werden, wenn Stöße in regelloier Folge auftreten·

Die Kanäle 28 und 29 brauchen bei dem Bucheenteil 25 nicht symmetrisch auf beiden Seiten des radialen Kanals 24 der Kolbenstange angeordnet zu sein, und in manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, Mittel vorzusehen, um ein ungehindertes Strömen des hydraulischen Mediums zu ermöglichen, wenn sich das Buchsenteil nur in einer der beiden möglichen Richtungen bewegt, und um das Hindurchströlnen des Mediums bei einer Bewegung des Bucheenteils in der entgegengesetzten Richtung unmöglich zu machen·

Ferner kann es möglich sein, die zur Regelung dienenden Kanäle in der Kolbenstange vorzusehen und sie einem einzigen in dem Buchsenteil ausgebildeten Kanal zuzuordnen.

Ferner könnte man den Kolben oder die Kolbenstange mit einem oder mehreren Steuerkanälen versehen, die unabhängig von der beweglichen Masse zur Wirkung kommen..

Der Grundgedanke der Erfindung kann bei jeder Vorrichtung angewendet werden, bei der das Strömen eines hydraulischen Mediums mit Hilfe von Ventilen oder Drosseln gedrosselt wird, um die Bewegungen der Radaufhängung eines Fahrzeugs zu beherrschen.

Patentansprüche ι

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Claims

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PATEITAHSFRÜCHE

1 .· Hydraulischer Dampfer fUr Fahrseug-Badsufniaf«»gen, bei den die Bewegung einee Kolbena in einem ein hydraulischeβ Medium enthaltenden Zylinder daduroh geregelt wird, dal das hydraulische Medium durch Ventile oder Droeeele"ffnua«en la des Kolben oder dem Zylinder strömt, dadurch gekennzeich net, daß ein Durchlaßkanal, mittel· deaaen dft· hyereulieolie Medium um den Kolben herumgeleitet werden kann, durch eine bewegliche Masee gesteuert wird» die auf Trägheitskraft· anspricht und eine rorbestimmte frequensempfindlichkelt aufweist.
2. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Masee so angeordnet ist, daß sie den Durchlaßkanal öffnet, um zu verhindern,, daß auf das Fahrzeug Stöße übertragen werden, die auf intermittie« rende oder regellose Impulse zurückzuführen sind, und daß der Kanal bei einer abgestimmten oder gewählten Frequenz geschlossen oder gedrosselt wird, um die Dämpfungswirkung des Dämpfers zu vergrößern, wie es erforderlich ist, um springenden Bewegungen eines Hades entgegenzuwirken·
3. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1,'dadurch gekennzeichnet , daß die bewegliche Masse in ihrer Ruhestellung eine begrenzte Menge des hydraulischen Mediums durch den Umgehungskanal strömen läßt, daß axe dann, wenn sie sich in mindestens einer JRiontung über eine vorbestimmte Strecke bewegt hat, das hydraulische Medium ungehindert durch den Kanal

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strömen läßt, und daß ei« den Umgehungskanal bei einer weiteren Bewegung in der gleichen Richtung verschließt.
4." - Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil des Umgehungskanals durch eine Öffnung gebildet wird, die an ihrem äußeren Ende an der Umfangsflache einer den Kolben tragenden Kolbenstange mundet, daß die bewegliche Masse ein auf der Kolbenstange verschiebbares Buchsenteil umfaßt, das von dem Kolben aus durch eine ü'eder unterstützt wird, und daß das Buchsenteil zusammen mit der Feder ein feder- und Masseneystem bildet, das für eine Frequenz empfindlich ist, bei der es eich normalerweise um die Frequenz der springenden Bewegungen des zugehörigen Rades handelt·
5. Hydraulischer Däapfer nach Anspruch 4, dadurch g e -kennzeichnet, daß das Buchsenteil derart mit Ringnuten und Kanälen versehen ist, daß die Ringnuten und Kanäle mit dem in der Kolbenstange vorgesehenen Kanal bei der Ruhestellung des Buchsenteils eine begrenzte Menge des hydraulischen Mediums durch den Umgehungskanal strömen kann, daß das Strömen des hydraulischen Mediums nicht behindert wird, wenn dae Bucheenteil mindestens in einer Richtung eine Torbeatimmte Strecke zurückgelegt hat, und dai der Strömungsweg für daa hydraulisch· Medi ua bei einer weiteren Bewegung de· Buchsenteil unterbrochen wird·

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