DE1575298A1 - Hydraulischer Stossdaempfer fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

IpI-Ing. Meint less»:. Pc!!v;,ton*alt D — 8 Μ."· ifti-so HI Coslimntrofee 81 · Telefon: (0811) 48 38 20

Neue Unterlagen Tatsuya Takagi,

6-10 Araeblsu-machi

Nishinomiya-shi Hyogo Pref. / Japan L 7626/hk Hydraulischer Stoßdämpfer fUr Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer für [ Kraftfahrzeuge mit einem in einem mit dem Druckmittel gefüllten j Arbeitszylinder hin- und herbewegbaren, auf einer Kolbenstange ι sitzenden Kolben, der mit zwei auf den Druck des Druckmittels j ansprechenden Einwegventilen versehen ist, von denen der Ventil- 1 teller des einen unter der Wirkung einer dieses Ventil in gesohlossenem Zustand haltenden, βloh an einer des Kolbenstangen_T ende zugeordneten Hülse abstutzenden Feder steht.

Bei einem vorbekannten Stoßdämpfer der vorgenannten Oattung jtutzt βloh dtr auf der Kolbenstang· gleitend gelagert« Kolben

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Dipl.-Ing. Heinz Us;· -r '■>-Λ =-ir-n«i:t ϋ !^!. Ν:..· - .ι-:. 81 '.- *■= J ι.Μ&β &1 · Telefon: (0811) 48 13 20

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Uber Federn an der an dem Kolbenstangenende befestigten Hülse ' ab, was zur Folge hat, daß auf diese Weise Anfangsstöße absor- S biert werden können, denn der Kolben besitzt dadurch die Mög- j liohkeit, sich gegenüber der Kolbenstange axial zu verlagern, _; ehe die Ventile geöffnet werden. Bis zur öffnung dieser Ventile wirkt nun bei diesen vorbekannten Stoßdämpfern die volle Kraft des Druckmittels auf den Kolben, der damit in dem Arbeitszylin- i der so lange stehen bleibt, bis die Ventile geöffnet werden. s Sind die Ventile geöffnet, dann ist die Dämpfung frequenzunab- : hängig, d.h. die Dämpfung 1st abhängig von der Kolbengeschwindigkeit, so daß sie mit höher werdender Kolbengeschwindigkeit vergrößert wird, während andererseits bei niedriger werdender KoI- ' bengeschwindlgkeit eine Verkleinerung dieser Dämpfungskraft auftritt. ^:

Demgegenüber sucht die Erfindung für einen hydraulischen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge der benannten Gattung eine Lösung j für die Aufgabe, an diesen Stoßdämpfern eine Einrichtung zu schaffen, welche eine selbsttätige und frequehzabhängige Änderung der Dämpfungskraft erlaubt; geschaffen werden soll also ein hydraulischer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, dessen Dämpfungskraft selbsttätig so änderbar ist, daß eine Vergrößerung von j dieser auftritt, wenn für die Fahreigenschaften eines Kraftfahr- j zeuges störende Schwingungen niederer Frequenz auftreten, diese Dämpfungskraft andererseits hingegen eine Verringerung erfährt, wenn Schwingungen höherer Frequenz auftreten. Unter " Schwingungen niederer Frequenz " werden in diesem Zusammenhang Schwingungen in der Größenordnung zwischen 60 und 90 Hertz verstanden, während andererseits unter "Schwingungen höherer Frequenz" solche j in der Größenordnung zwischen 600 und 800 Herts verstanden werden.

Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe sohligt die Erfindung für •intn hydraulischen Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge der vermerk-

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ten Gattung vor, die Hülse axial verschiebbar gegenüber der Kolbenstange festzulegen und an ihrer unteren, der Abstutzfläche der Feder entgegengesetzten Fläche die öffnung eines mit einer Drosselstelle versehenen, in der Kolbenstange geführten Durch-■ flußkanals münden zu lassen, der von dem Raum oberhalb des Kolbens ausgeht. Ein hydraulischer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge mit diesen erfindungsgemäßen Merkmalen gewährleistet deshalb eine selbsttätige, frequenzabhängige Änderung der Dämpfungskraft, weil bei ihm die Vorspannkraft der den Ventilteller des einen Ventils beaufschlagenden Feder durch den Druck des Druckmittels verstärkt wird, was zu einer erhöhten Schließkraft des Ventils führt. In diese Schließwirkung geht erkennbar wegen der vorgesehenen Drosselstelle ein Zeit-Verzugsfaktor ein. Die Vorspannkraft der Feder wird nicht durch die Strömung des Druckmittels sondern vielmehr durch dessen Druck verstärkt, und zwar mit einem zeitlichen Verzug, übersteigt der Druckmitteldruck einen frei wählbaren Wert, dann öffnet, gemäß einem weiteren, vorteilhaften Teilmerkmal der Erfindung, ein federbelastetes Ventil, das dem Ende des in dem Raum unterhalb des Kolbens zur Mündung gebrachten, in der Kolbenstange geführten Durchflußkanal zugeordnet ist. Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer geht damit in seiner Wirkungsweise über diejenige des vorbekannten Stoßdämpfers hinaus, in-dem er nicht nur anfänglich eine frequenzabhängige Dämpfungecharakteristik liefert, so daß er bei seines Einbau in Kraftfahrzeuge einen erhöhten Fahrkomfort bringt.

: Dl« Erfidung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung schematisch j dargestellter AusfUhrungebeispiele näher beschrieben.

Ee zeigen:

\ Flg. 1 einen Längseohnitt durch einen hydraulischen Stoßdumpfer, an dem die Erfindung verwirklicht 1st,

: Fig. 2 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Kolbenteil des Stoßdämpfers gemäß Flg. X in einer ersten AusfUh-

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rungsfortn,

Fig. 3 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Kolbenteil des Stoßdämpfers gemäß Fig. 1 in einer zweiten AusfUhrungs form, und

Fig. 4 Kennlinien eines mit den Kolbenteilen nach den Fig. 2 und 3 ausgestatteten Stoßdämpfers gemäß Fig. 1 in Gegenüberstellung zu einem Stoßdämpfer herkömmlicher AusfUhrungsform für verschiedene Schwingungszustände.

Der in Fig. 1 veranschaulichte Stoßdämpfer entspricht bis auf seinen nach der Erfindung gestalteten Kolbenteil den herkömmlichen AusfUhrungsformen von hydraulischen Stoßdämpfern für Kraftfahrzeuge, weshalb die Darstellung äußerst schematisch gehalten und nur die wesentlichsten Teile mit Bezugsziffern bezeichnet sind. So bezeichnet 1 den Arbeitszylinder, der koaxial unter Schaffung eines Ausgleichsraumes 2 innerhalb des Außenzylinders 3 angeordnet ist, der an seinem unteren Ende einen Ring 4 zum Festlegen des Dämpfers an der Fahrzeugachse trägt. Di· Kolbenstange 7 trägt andererseits an ihrem oberen Ende einen Ring 8 zum Festlegen des Dämpfers an dem Fahrgestell, diese Kolbenstange 7 durchsetzt eine Dichtung 9 und trägt an ihrem unteren Ende einen Kolben 10 und eine Hülse 18, zwischen denen eine Feder 15 angeordnet ist, welche sich einerseits an der Hülse 18 und andererseits an dem Ventilteller des einen von zwei Ventilen abstützt, mit denen der Kolben 10 ausgerüstet ist. Der Raum oberhalb des Kolbens 10 ist mit 20 und der Raum unterhalb desselben ist mit 24 bezeichnet.

PUr den Kolbenteil in seiner erfindungsgemäßen AusfUhrungsfor» nach Flg. 2 1st davon auszugehen, daß der eigentliche Kolben XO das bekannte Merkmal von zwei Durchgangsbohrungen 11 und 13 besitzt, die Je durch ein nach verschiedenen Seiten öffnendes Einwegventil, deren Ventilteller mit 12 und 14 bezeichnet sind,

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absohlLefJbar sind. Wie vorstehend heroics bemerkt, stützt sich die Feder 15 wife ihrem einen Ende fin der H(ILf)O l8 ab, wMhrend Lhr andere.') Ende an dem Ventilteller V\ eine Abstützung findet, Die Htilije LiI-Lab auf einem KoLbenbeLL Ii) verschiebbar gelagert, eLn auf das Ende der Ko Lberii) bange 7 aiifschr-iubbaroa HchraubnbUok 17 legb dienen KoLbenboLL Ii), ein nlehb nHher bezeichnetes Zwischenstück und den Kolben iO unber Anpreisung dea Lebzberen gegen eLnen nicht nliher bezeichneten FHind der Kolbenstange an diener fest.

über dLe LSnge des lcolbenseLbigen Ende.') der Kolbens bange 7 ißb ein Dur oh f LußkanaL gefdhrb, der tlber nine Querbohrung LO einerseits in den Raum 20 oberhalb de« KoLbens mündet und andererseits über eine O.uerbohrung 21 und eine DroHseLbohrung 2,5 auf der unteren E'LKohe der Hülse 18, also auf einer PLMohe, weLohe der AbntUtzflÄohe für die Feder IS entgegengesetzt Lfib, Alternativ kann dieser Duroh'fluükanal zunäbzliohj, wie es die Ausführungsform der Fig, 5 zeigt, In der unteren BindfIHohe der Kolbenstange 7 mflnderij dieser Mündung lat dann ein fednrbelantebas Ventil 25 zugeordnet.

Für die Wirkung« we ine deij vorbeaohr !ebenen i5boJJdKmpfers 1st davon auszugehen-, daß (I^ Feder i^r) auf den Ventilteller 14' einen

verhHltnliimHßig niedrig'Druok P. ausübt, um diesen Ventilteller nach oben zu drücken, wenn π loh die Feder l^r> in der In F¹Ig, 2 , gezeigten Lage befindet, bzw, worm dia Htilne Ifi Ihre untere End-■; lage elnnlnmit, in welcher nie auf dem KolbentolL 16 aufIlagt, ; Der StoHdiünpfer vermag so ο ine relativ goring« Diimpfungukraf t zu [ entwiokoln, Daa in dem Raum befindlich» Druokül übt anderoraolba

eine Kraft auf die untere FLSaho der Hülse 18 aus, mit der os über dön Durohflußkanai 19, 21 und 23 In Beaufschlagung nfceht, Das Druoköl dea Raumes 20 v»i»äliioht alno dLe fUllae 18 naoh oben ^! zu drücken, Indem nun dlaee Hülse 18 eine grüflira, wirksame

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: Druckfläche besitzt als das d«jr Durchgangsbohrung 13 zugeordnete Einwegventil mit Ventilteller 14 vrlrd durch den KraftausgieLoh zwbschen dl. β π em Klnwegyent.il und der Hill se 18 Über die zwischen beiden angeordnete Pod er l^c) erreicht, daß kein Druck öl durch das der Durchgmgnbohrung 1 > zugeordnete Einwegventil entleert wird, so daß die HfiLse lB nach oben gedrückt wird, um einen v/alteren Druck auf die Feder 15 auszuüben, deren ilchlleßwlrkung also zu erhöhen. Dl« Aufwärtsbewegunjs dor Hülse Iß wird nun aber andererseits durcih die Dronse!wirkung des Kanalabschnittes 2.3 verlangsamt, Wenn nun der Kolben ein« höhere Geschwindigkeit erreicht, dann bewegt sich die Hülse 10 allmählich nach oben, während das Druoköl don Raumes 2o bol π loh dann öffnendem Einwegventil über die Durchgangsbohrung ΙΊ mxtln&rl wird, flat «ich die Hülse 18 um einen Wag 1 nach oben bewegt, dann 1st die Feder IS komprimiert, so daß sie Jetzt den höheren Druck P_? auf den VentILteller Ik ausübt, so daü Jetzt eine gröiJere, dem höheren Druck entsprechende Dämpfungnkraft entwickelt wird,

Ein auf einer relativ gutnn iStraöe gefahrenes Kraftfahrzeug wird Lediglich die Ursache von kurzen Hüben des Stoßdämpfers sein. Da die Drosaelwlrkung des öldurohganges ?3 den Durohflufl des Druokülea mit hoher Geschwindigkeit vorhindert, wird die Hülse 18 dann praktisch ständig In einer unteren lage verharren, so daß dünn die Feder l^r> auf den Ventilteller I^ Lediglich den niederen · Drunk P. aiuMÜbt, d.h. dor f5toü<läinpfer wird eine kloLne Dämpftmgs-i ki'ftft entHiokeln. Wird das Kraftfahrzeug dagegen auf einer

iJtraßa gefahren, dann v/erden aLoh lange Hübe das ; el nute Llen, so daü dan In dem oberen Raum 20 befind- !

; liehe Druüköl die Hülao lB nach oben verschieben wird, wobei es zu elnar Komprimierung dar Feder 15 kommt, die dann also auf den VantlLtaLlar 14 den höheren Druck P₀ ausübt, so daS eine größere DKmpfimgijkraft entwickelt worden kann. Die Hülse 18 verharrt also bei aoLohan PahrzustHnden praktisch In Ihrer oberen Lage.

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. JJlZ 5 2 .ag.

Der Stoßdämpfer mit einer Aiisführung des Kolbenteils gemÄß Pig. 3 bringt eine demgegenüber noch weiter verbesserte DMmpfungs4 charakteristik,insbesondere für sehr hohe Kolbengeschwindig- ! keiten. In Fig. ²» sind die verschiedenen Kennlinien des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers mit einer Ausbildung des Kolbenteils gemäß Fig. ? bzw. gemäß Fig. 3 in Gegenüberstellung zu einem Stoßdämpfer herkömmlicher Ausführung«form dargestellt.

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Claims (2)

- - _- JL52J52.SJB. -8- PatentansprUche

1. Hydraulischer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem in einem mit dem Druckmittel gefüllten Arbeitszylinder hin- und herbewegbaren, auf einer Kolbenstange sitzenden Kolben, der mit zwei auf den Druck des Druckmittels ansprechenden Einwegventile versehen ist, von denen der : Ventilteller des einen unter Wirkung einer dieses Ventil in geschlossenem Zustand haltenden, sich an einer dem Kolbenstangenende zugeordneten Hülse abstutzenden Feder steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (18) axial verschiebbar gegenüber der Kolbenstange (7) festgelegt ist, und daß an ihrer unteren, der Abstützflache der Feder (15) entgegengesetzten Fläche die öffnung eines mit einer Drosselstelle (23) versehenen, in der Kolben-» stange geführten Durchflußkanals (19,21,23) mündet, der von dem Raum (20) oberhalb des Kolbens (10) ausgeht.

2. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet , daß der in der Kolbenstange (7) geführte Durchflußkanal (19,21,23) auch zur Mündung ■ mit der in dem Raum (24) unterhalb des Kolbens (10) liegen- < den Endfläche der Kolbenstange (7) gebracht und dieser j Mündung ein federbelaetetes Ventil (25) zugeordnet ist. j

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