DE1555491B2

DE1555491B2 - Hydraulischer Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE1555491B2
Application number: DE1555491A
Authority: DE
Inventors: David Alan Coventry Avner (Grossbritannien)
Original assignee: Girling Ltd
Current assignee: Girling Ltd
Priority date: 1964-09-08
Filing date: 1965-09-08
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1095657A; DE1555491C3; DE1555491A1; US3338347A

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer für die Aufhängung eines Fahrzeugrades, bei dem die Bewegungen des Kolbens durch Drosselventile im Kolben gedämpft werden, mit einem die Drosselventile umgehenden Durchlaß mit einem Ventil, dessen Ventilöffnung über einen Drosselkanal in einem relativ zum Kolben gegen Federkraft beweglichen, trägheitsgesteuerten Ventilkörper mit dem Dämpferraum in Verbindung steht, wobei der Drosselkanal in Bewegungsrichtung des Ventilkörpers eine solche Abmessung hat, daß er bei einer durch Stöße ausgelösten Bewegung des Ventilkörpers zunächst die Ventilöffnung überlappt und bei weiterer Bewegung außerhalb der Ventilöffnung zu liegen kommt, so daß diese verschlossen wird.

Bei einem bekannten Stoßdämpfer dieser Art ist die Anordnung, so getroffen, daß bei einer Auslenkung des Ventilkörpers der Drosselkanal fortlaufend verkleinert wird, um schließlich bei extremer Auslenkung ganz abgeschlossen zu werden.

Es sind auch Stoßdämpfer bekannt (DT-PS 919 867, US-PS 3 114 705, FR-PS 1 125 267), bei denen bei einer Auslenkung des trägheitsgesteuerten Ventilkörpers Durchlaßöffnungen freigegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßdämpfer der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Dämpfungswirkung des Ventils mit dem trägheitsgesteuerten Ventilkörper bei schnellen Radauslenkungen vermindert wird.

Hierzu ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Drosselkanal an beiden Enden mit zum Dämpferraum führenden Kanälen im Ventilkörper in Verbindung steht, die eine relativ ungedrosselte Durchströmung ermöglichen.
Mit dem Stoßdämpfer nach der Erfindung wird bei

ίο langsamen Bewegungen der Räder die Dämpfung der üblichen Ventile des Stoßdämpferkolbens durch das zusätzliche, trägheitsgesteuerte Ventil zunächst unterstützt, weil in neutraler Stellung der Drosselkanal maximale Länge hat. Bei einer Auslenkung des Ventilkörpers nimmt der Abstand zwischen der Ventilöffnung und dem entsprechenden Drosselkanal ab, so daß die Drosselwirkung bei zunehmender Auslenkung infolge schnellerer Stöße von der Fahrbahn auf die Räder abnimmt und schließlich bei Erreichen einer Auslenkung,

ao bei der die Ventilöffnung dem Kanal gegenübersteht, nahezu aufgehoben wird. Hierdurch hat der Dämpfer die gewünschte Weichheit zum Fernhalten üblicher schneller Stöße vom Fahrzeugaufbau.

Geraten dagegen die Räder in Resonanzschwingungen, so wird eine maximale Dämpfung des Stoßdämpfers dadurch erreicht, daß bei extremer Auslenkung des Ventilkörpers unmittelbar anschließend an den nahezu ungedrosselten Zustand die Ventilöffnung vollständig abgesperrt wird.

Bei einer Weiterbildung des Stoßdämpfers nach der Erfindung, bei dem das Ventil einen in der Oberfläche der Kolbenstange mündenden Kanal umfaßt und der Ventilkörper eine auf der Kolbenstange verschiebbare Buchse ist, ist vorzugsweise vorgesehen, daß in der Bohrung der Buchse zwei Ringnuten mit Abstand angeordnet sind, die über die Kanäle mit der Außenfläche der Buchse in Verbindung stehen, und die zwischen sich und der Kolbenstange einen den Drosselkanal bildenden Ringspalt freilassen.

Zur Begrenzung der Bewegung des Ventilkörpers können Anschläge vorgesehen sein.

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

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen vollständigen erfindungsgemäßen Dämpfer;

F i g. 2 ist ein vergrößerter axialer Schnitt durch den Kolben des Dämpfers nach F i g. 1.
Der Körper bzw. das Gehäuse des dargestellten Dämpfers umfaßt eine Zylinder 10, der am oberen Ende geschlossen ist und an diesem Ende ein Auge 11 trägt, mittels dessen der Dämpfer mit dem Fahrzeugkörper verbunden werden kann. Ein in dem Zylinder 10 arbeitender Kolben 12 ist mittels einer Mutter 13 am oberen Ende einer Kolbenstange 14 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 Führungsteil 16 verschiebbar, das das untere Ende des Zylinders verschließt; in dem Zylinder ist unmittelbar oberhalb des Führungsteils 16 eine Dichtung angeordnet.

Luft oder ein anderes unter Druck stehendes Gas ist in einem 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 gegenüberliegenden Ventilsitzen 21 und 22 zusammenarbeitet. S

Ein axialer Kanal 23, der sich durch das obere Ende der Kolbenstange erstreckt und am oberen Ende offen ist, führt an seinem unteren Ende zu einem radialen Kanal 24, der mit seinem äußeren Ende in einem kleinen Abstand unterhalb des Kolbens an der Umfangsfläehe der Kolbenstange 14 mündet.

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

In der Bohrung der Buchse sind oberhalb und unter- so halb 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 der Buchse führen.

Die beiden Ringnuten 28 und 29 sind durch einen Ringkanal 33 von begrenztem Querschnitt miteinander verbunden, der durch eine kleine Erweiterung der Buchsenbohrung zwischen den Ringnuten gebildet wird; die Bohrung der Buchse oberhalb und unterhalb der Ringnuten paßt mit Gleitsitz auf die Kolbenstange 14. Wenn die Buchse ihre normale mittlere Stellung gegenüber dem radialen Kanal 24 der Kolbenstange einnimmt, wie es in F i g. 1 gezeigt ist, wird der Umgehungskanal durch den axialen Kanal 23 der Kolbenstange, den radialen Kanal 24, den verengten Ringkanal 33 in der Bohrung der Buchse, die beiden Ringnuten 28 und 29 und die radialen Kanäle 31 und 32 gebildet, welch letztere zur Außenfläche der Buchse führen.

Bei einer axialen Bewegung der Buchse in der einen oder anderen Richtung wird die Länge des verengten Ringkanals, durch den das hydraulische Medium zwischen der öffnung 24 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 hindurchströmen kann. Bei einer weiteren Bewegung der Buchse bewegt sich die betreffende Ringnut an dem radialen Kanal 24 vorbei, so daß dieser durch denjenigen Teil der Bohrung der Buchse verschlossen wird, welcher mit Gleitsitz mit der Kolbenstange 14 zusammenarbeitet.

Man kann die Buchse 25 und die sie tragende Feder 27 leicht so ausbilden, daß diese Teile ein Feder-Massesystem bilden, das eine vorbestimmte Frequenzempfindlichkeit aufweist bzw. für eine Frequenz empfindlich ist, die normalerweise gleich der Frequenz der springenden Bewegungen der Räder ist.

Die Kolbenstange 14 weist einen Bund 31a auf, der die axiale Bewegung der Masse 25 vom Kolben 12 weg begrenzt ist, um eine Überbeanspruchung der Feder 27 zu verhindern.

Das beschriebene Feder-Massesystem ist einem nicht ungefederten Teil eines Fahrzeugs zugeordnet.

Unter periodisch wiederkehrenden Verhältnissen, die mit springenden Bewegungen der Räder einhergehen, bewegt sich die Buchse 25 so weit, daß der radiale Kanal 24 der Kolbenstange geschlossen wird, soblad sich die Buchse einem Ende ihrer Bewegungsstrecke nähert, so daß eine sehr starke Dämpfungswirkung zum günstigsten Zeitpunkt hervorgerufen wird.

Wenn auf das betreffende Rad regellose Impulse wirken, bewegt sich die Buchse in eine mittlere Stellung, bei welcher der radiale Kanal 24 im wesentlichen in Fluchtung mit einer der Ringnuten 28 und 29 in der Buchse steht, so daß sich die Dämpfungswirkung verringert und die Übertragung von Stoßen auf den Fahrzeugkörper so weit wie möglich verhindert wird.

Wenn periodische Impulse mit der Springfrequenz eines Rades zusammentreffen, gelangt die abgestimmte Masse der Buchse in einen Resonanzzustand bei einer Phasenverschiebung von 90° und bei einer vergrößerten Amplitude, so daß dem Strömen des hydraulischen Mediums dann ein sehr hoher Widerstand entgegengesetzt wird, wenn die ungefederte Masse ihre höchste Geschwindigkeit besitzt, wodurch die ungefederte Masse sehr schnell zur Ruhe gebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Stoßdämpfer für die Aufhängung eines Fahrzeugrades, bei dem die Bewegungen des Kolbens durch Drosselventile im Kolben gedämpft werden, mit einem die Drosselventile umgehenden Durchlaß mit einem Ventil, dessen Ventilöffnung über einen Drosselkanal in einem relativ zum Kolben gegen Federkraft beweglichen, trägheitsgesteuerten Ventilkörper mit dem Dämpferraum in Verbindung steht, wobei der Drosselkanal in Bewegungsrichtung des Ventilkörpers eine solche Abmessung hat, daß er bei einer durch Stöße ausgelösten Bewegung des Ventilkörpers zunächst die Ventilöffnung überlappt und bei weiterer Bewegung außerhalb der Ventilöffnung zu liegen, kommt, so daß diese verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (33) an beiden Enden mit zum Dämpferraum führenden Kanälen (31,32) im Ventilkörper (25) in Verbindung steht, die eine relativ ungedrosselte Durchströmung ermöglichen.

2. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, bei dem das Ventil einen in der Oberfläche der Kolbenstange mündenden Kanal umfaßt und der Ventilkörper eine auf der Kolbenstange verschiebbare Buchse ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung der Buchse (25) zwei Ringnuten (28, 29) mit Abstand angeordnet sind, die über die Kanäle (31, 32) mit der Außenfläche der Buchse in Verbindung stehen, und die zwischen sich und der Kolbenstange einen den Drosselkanal bildenden Ringspalt (33) freilassen.

3. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge (26, 31a) zur Begrenzung der Bewegung des Ventilkörpers (25) vorgesehen sind.