DE1780003C - Frequenzabhangiger, hydrau lischer Teleskop Stoßdampfer fur Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

haltensweisen der Dämpfungskraft darstellen, liegt

45 der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Stoßdämpfer der eingangs ge-

Die Erfindung betrifft einen frequenzabhängigen, nannten Art, diesen mit einem Dämpfungsverhalten hydraulischen Teleskop-Stoßdämpfer für Kraftfahr- auszurüsten, das eine Abhängigkeit begründet von zeuge mit einem in einem Arbeitszylinder verschieb- der jeweils vorhandenen, niedrigsten Schwingungsbaren Arbeitskolben, der von einer Kolbenstange 50 frequenz, um so für einen optimalen Fahrkomfort getragen wird und den Arbeitszylinder in einen zu sorgen.

kolbenstirnseitigen und in einen kolbenstangensei- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch getigen Arbeitsraum unterteilt, und mit einem Dämp- löst, daß das Dämpfungsorgan zwei Dämpfungsfungsorgan, das den Durchtritt der bei den Bewe- stufen aufweist, die durch ein die Steuereinrichtung gungen des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder ver- 55 bildendes Schaltorgan umgeschaltet werden, welches drängten Flüssigkeit zumindest in einer Strömungs- durch einen Betätigungskolben betätigt wird, auf richtung drosselt und mit einer Steuereinrichtung den in der einen Richtung der in Strömungsrichversehen ist, die auf den Druckunterschied beider- tung hinter dem Dämpfungsorgan herrschende Druck seits des Dämpfungsorgans verzögert anspricht und und die Kraft einer Druckfeder und in der anderen die Drosselwirkung des Dämpfungsorgans derart. 60 Richtung der Druck in einer Belätigungskammer beeinflußt, daß die Dämpfungskraft des Stoß- einwirken, die über eine Drosselleitung mit dem in dämpfers bei höherfrequenten Schwingungen bei Strömungsrichtung vor dem Dämpfungsorgan liegengleicher Kolbengeschwindigkeit geringer ist als bei den Arbeitsraum verbunden ist, wobei die Abstimniederfrcquenten Schwingungen. mung so vorgenommen ist, daß das Schaltorgan die Bei einem aus der britischen Patentschrift 1048072 65 schwächere Dämpfungsstufe einschaltet, wenn ledigvorbekannten Teleskop-Stoßdämpfer dieser Art ist lieh Schwingungen oberhalb der Eigenfrequenz des das frequenzabhängige Dämpfungsorgan im Arbeits- Fahrzeugaufbaus auf den Stoßdämpfer wirken, und kolben angeordnet und weist ein Dämpfungsventil die stärkere Dämpfunnsstufe, wenn auch Schwiimun-

gen im Bereich der Eigenfrequenz des Fahrzeug- seine untere Lage gedrückt, so daß die Radialboh-

aufbaus und darunter vorhanden sind. rungcn 13 zu der Axialbohrung 12 hin offen sind.

Der dadurch erzielbare technische Fortschritt wird Eine im Schaltorgan 14 gebildete Drosselleitung 18,

in der Lösung der gestellten Aufgabe gesehen. die sich axial erstreckt, verbindet den oberen Arbeits-

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind 5 raum 11 über die Axialbohrung 12 in der Kolbenin den darauf bezogenen Patentansprüchen erfaßt. stange 5 mit einer Betätigungskammer unterhalb des

Ausführungsbeispiele werden nachstehend an Bctätigungskolbens 15. Der Betätigungszylinder 16

Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt ist mit einer oberhalb des Betätigungskolbens 15 He-

Fig. 1 in schematischer Ansicht einen Längs- genden ölauslaßöffnung 19 versehen, die wie die

schnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, io DrosseHeitung 18 eine Drosselwirkung ausübt.

F i g. 2 einen Teillängsschnitt durch einen Arbeits- Das zweite Dämpfungsventil 9 bedingt eine gerin-

kolben des Stoßdämpfers nach Fig. 1, gere Dämpfung als das erste Dämpfungsventil 8,

F i g. 3 einen Teillängsschnitt durch ein Boden- vorzugsweise sollte die durch das zweite Dämpfungsventil des Stoßdämpfers nach Fig. 1, ventil 9 bewirkte Dämpfung in der Größenordnung

F i g. 4 bis 9 a der F i g. 2 entsprechende Teillängs- 15 von etwa V2 bis ³U der Dämpfung des ersten Dämp-

schnitte durch den Arbeitskoiben des Stoßdämpfers fungsventils 8 liegen. Das Schaltorgan 14 hält das

nach Fig. 1 gemäß verschiedener Ausführungs- zweite Dämpfungsventil9 im stationären Zustand des

formen, Stoßdämpfers offen, es schließt jedoch das zweite

Fig. 9b einen Längsschnitt durch den Arbeits- Dämpfungsventil 9, wenn der Stoßdämpfer Schwin-

kolbcn des Stoßdämpfers nach Fig. 1, bei welchem so gungen mit niedriger Frequenz im Bereich der

nur ein auf beide Arten von Schwingungen an- Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaus ausgesetzt ist

sprechendes Dämpfungsventil vorgesehen ist, (Aufbauschwingungen). Das zweite Dämpfungsven-

Fig. 10 eine graphische Darstellung zur Veran- til 9 wird durch das Schaltorgan 14 geöffnet, wenn

schaulichung der beiden Arten zu dämpfender nur Schwingungen höherer Frequenz im Bereich der

Schwingungen, »5 Eigenfrequenz der ungefederten Massen auftreten

Fig. 11 ein Schaubild zur Veranschaulichung der (Achsschwingungen).

Dämpfungswirkung von fünf Ausführungsformen, Am unteren Ende des Arbeitszylinders 3 ist ein

Fig. 12 bis 15 der Fig. 2 entsprechende Teil- Bodenventil 20 üblicher Bauart angeordnet. Dieses längsschnitte durch den Arbeitskoiben des Stoß- Bodenventil 20 umfaßt nach Fig. 3 ein Rückschlagdämpfers nach F i g. 1 gemäß zweier weiterer Aus- 30 ventil 21, das den Durchtritt des Druckmittels nur führungsformen mit Darstellung eines Schaltventils, von unten nach oben gestattet, und ein Dämpfungs- und ventil 22, welches den Durchtritt des Druckmittels

Fig. 16 ein Schaubild zur Veranschaulichung der nur von oben nach unten gestattet. Während des

Dämpfwirkungen der Ausführungsformen nach den Zusammendrückens des Stoßdämpfers wird durch

Fig. 12 bis 14. 35 das Dämpfungsventil 22 eine Dämpfungskraft ent-

Der in Fig. 1 dargestellte Stoßdämpfer ist ein wickelt, während des Auseinanderziehens des Stoßsolcher der doppeltwirkenden Bauart, d. h., so- dämpfers fließt durch das Rückschlagventil 21 wohl beim Auscinanderziehen wie auch beim Zu- Druckmittel in den Raum oberhalb des Bodensammendrücken erfolgt eine Dämpfung. Ein Außen- ventils 20, und zwar in einer dem vergrößerten zylinder 1 ist einstückig mit einem Ring 2 zur 40 Volumen Rechnung tragenden Menge.
Verbindung mit der Fahrzeugachse. Innerhalb des Beim Auseinanderziehen des Stoßdämpfers ist Außenzylinders 1 ist ein Arbeitszylinder 3 koaxial das Rückschlagventil 7 geschlossen, was zur Folge angeordnet, welcher der gleitenden Führung eines hai, daß der Druck irn Arbeitsraum 11 durch das Arbeitskolbens 4 dient, der an einer Kolbenstange 5 Bewegen des Arbeitskolbens 4 nach oben ansteigt, befestigt ist. Diese Kolbenstange 5 durchdringt eine 45 Das zweite Dämpfungsventil 9, das auf einen relativ abgedichtete öffnung einer Verschlußkappe nach niedrigen Druck anspricht, öffnet und entwickelt oben, sie ist über einen Ring 6 mit dem Aufbau eine geringe Dämpfungskraft, während das erste des Fahrzeuges verbunden. . Dämpfungsventil 8 geschlossen bleibt. Wenn die

Der in F i g. 2 in vergrößertem Maßstab im Längs- Schwingungen, denen der Stoßdämpfer ausgesetzt ist,

schnitt gezeigte Arbeitskoiben umfaßt ein Rück- 50 nur eine höhere Frequenz aufweisen, also aus-

schlagventil 7, welches den Durchtritt des Druck- schließlich Achsschwingungen zu dämpfen sind, dann

mittels nur von unten nach oben gestattet. Ein verhindert die DrosseHeitung 18 ein Nachobenbewe-

erstes Dämpfungsventil 8 und ein zweites Dämp- gen des Betätigungskolbens 15, was zur Folge hat,

fungsventil 9 gestatten den Durchtritt des Druck- daß die Radialbohrungcn 13 durch das Schaltorgan

mittels nur von oben nach unten. Das erste 55 14 offengehalten werden. Das zweite Dämpfungs-

Dämpfungsventil 8 steht mit einem oberhalb des ventil 9 vermag demzufolge beim ausschließlichen

Arbcitskolbens 4 liegenden oberen Arbeitsraum 11 Auftreten von Achsschwingungen eine geringe

über eine Leitung 10 im Arbeitskoiben in Verbin- Dämpfungskraft zu entwickeln,

dung. Das zweite Dämpfungsventil 9 steht mit dem 1st der Stoßdämpfer auch Aufbauschwingungen oberen Arbeitsraum 11 über eine Axialbohrung 12 60 ausgesetzt, dann fließt eine größere Menge an öl

und Radialbohrungcn 13 in der Kolbenstange 5 in durch die Drossellcitung 18 in die Bctätigungskam-

Vcrbindung. Ein als Schieber ausgebildetes Schalt- mer unterhalb des Bctätigungskolbens 15. Als Folge

organ 14 dient der öffnung und Schließung des wird das Schaltorgan 14 nach oben bewegt und

zweiten Dämpfungsvcntils 9 und umfaßt einen Bc- schließt dabei die Radialbohrungen 13, was zur Folge tätigungskolbcn 15. einen diesen umschließenden 65 hat, daß da«, zweite Dämpfungsvcntil 9 dann nicht

Betätigungszylinder 16 und eine den Betätigungskol- mehr wirkt. Unter diesen Bedingungen öffnet das

bcn 15 vorspannende Druckfeder 17. Normalerweise erste Dämpfungsventil 8 beim Auscinanderziehen des

wird das Schaltorgan 14 durch die Druckfeder 17 in Stoßdämpfers.

<o

Der erfinduneseemäße Stoßdämpfer arbeitet in der Wirkverbindung gehalten. Mit dieser Anordnung ist voibeschriebenfn Art und Weise während jeder es möglich, dem Dämpfungsventil 9 eine höhere SchwintTßsperiod^Γ magdiese nun niedriger oder Federkonstante zu geben, wodurch das Dampfungshohe FreauenTsein Dabei wird jeweils das Schalt- vermögen dieses Dämpfungsventils erhöht wird. Bei oian 14 durch d e DrSeder 17 in seine Ausgangs- 5 dieser Ausführungsform der Fig.9a wird das zwe.te E zurückSbracht um für die folgende Periode Dämpfungsventil 9 selbst nach der Schließung durch age zuruckgeO"»«u, ' " ^e _den stoßkörper A' bei einem übermaßigen hohen ^taS?^uÄSi™ SnäB Fig. 4 kommt Druck geöffnet. Der Kurvenyer.auf des Dämpfungsais erstes DampfungsvStil ein durch eine Schrauben- Vermögens kann daher weniger steil gehalten werfeder vorgespanntes.M^^S^S " ^de£_ig._lo zeigt in schaubildlicher Darstellung die ?t„WtÄ^X^' ^ÄnderU"S der⁸Dämpfungskraft in Abhängigkeit von , .,ί« namnilmKiSitil ein als Doppelplatten- der Frequenz der Schwingungen bei konstanter KoI-als erstes Dampf ungswnui ,^e'"' !"_ti, ,J' _zu'_{r V}er- bengeschwindigkeit. Ein Stoßdämpfer mit der Kenn-SoÄÄÄffli Sungen ,₅ linie** entwickelt eine Dämpfungskraft entweder nur wendung, welcnes mii axid Vorhandensein von Aufbaue.genschwmgungen versehen st. In der A;^8f™gJ^rm _ί ™°"_η J_{nc oder} nur beim Vorhandensein von Achseigenschwinsteuert ein durch eine ^D™«^r"J" " J^₁ gungen. Da sich nun aber die Räder beim Fahren Offenstellung #^Jf *^^jVim oberen drehen und sich dabei Unregelmäßigkeiten der Stra- i^ⁿ£^iS^^^^«^^ - ßenoberfläche annassen hat dies zum Ergebnis, daß ^mmpn litRadiSnineen«'. Eine ölauslaß- die Schwingungen, welchen der Stoßdampfer aus-MmZS-Tit wiedemm e"ne Drosselwirkung aus, gesetzt ist, auch im mittleren Bereich liegen, der zu öffnung IV UDt ™'^^r"' _{bd d} Betätigung den beiden Extrembereichen niederer bzw. hoher um dam. «ne Zntwrzoeerung bei Beut g g ^ _hinzukommt. Den Schwingungen im

des ^^haItf^" ™ *^hS>ig 7 ist das erste a₅ mittleren Frequenzbereich sind nun die Achscigen-

In der Ausfuhrungsform ™«h ^g' schwingungen überlagert. Dies hat zur Folge, daß

Γ5 ΤΓρ^ηβΓββί d5c Ausführungsform ein Stoßdämpfer mit der Kennlinie B im mittleren

ΓΓ Γ nicKr Anordnung eines als Druckventil Frequenzbereich keine Dämpfungskraft erzeugt, es

bedarf es "'^^,^"^S^ unteren Ende des können demzufolge auch nicht die Achseigenschw.n-

arbei enden Dampfungsventthi^am un ^^ ^^ ^ _Schwingungcn

liefe"Γ*SgvenS Senses Rückschlagventil im mittleren Frequenzbereich überlagert sind Ein

2? Beim Zusammendrücken des Stoßdämpfers gc- Stoßdämpfer, welcher nur die Kennlinie B aufweist,

. ·, . α fiLinKfnmi wird durch das erste ist demzufolge unerwünscht.

maß d.cser Α^ϊ!¹™^^¹ Ende des Arbeits- Unerwünscht ist auch ein Stoßdämpfer mit der

Dampfungsvent.18ί am,ob«n ™™ Kennlinie A, ein solcher Stoßdämpfer entwickelt

tÄÄSoÄ F i g. 8 und eine sehr hohe Dämpfungskraft, wenn Schwingun-

9n is? unterhalb des zweiten Dämpfungsvenlils 9 gen m der Größenordnung von etwa 3()0Schw,n-

ef„RkftmeF AIbzw A' zum Schließen des Dämp- gungen pro M.nute (-5 Hertz) auftreten. D.esei

alsvenS angeordnet. Ein schwimmend ange- Schwingungszahl sind die Achseigenschwingungen

Kr Zvlinderehics Schaltorgans 14" bewegt die ₄o überlagert, es kommt dann zu e.ner überdampfung,

ordnetcr Zylinder eines acna κ schwim- welche den Fahrkomfort reduziert.

^StOßH^ki)rz^ev^riinde^Cr des^ SchältorgäJ 14" ist in Wirk- Die in das Schaubild der F i g. 10 voll eingezeich-

mcnde Zylinder des ^ltorga ₁₆„ _{nctc Kcnnlinie ist bei den} erfindungsgemäßen Stoß-

7^r£X^r^L·^ 5 festgelegt ist, dämpfen, gegeben. E, ist erkennbar, daß die erde Raum oberhalb dieses Stützkolbcns 16" steht 45 findungsgemaßcn Stoßdamp er im mittleren Frcder Raum °«™«° _{18 und} die Axialbohrung quenzbcre.ch eine Dämpfungskraft entwickeln ϊϊ^{εΓ C}t IS iSsrSum 11 in Verbindung. Der welche ausreichend ist zur Anpassung an die Achs-12 mit oem ^^r"f| Schaltorcans 14" wird eigenschwingungen, welche sich den Schwingunger

dirch^md^me^Cn" D^Cru^k S «ÄΓ Arbeitsraum 11 nach im mittleren Frequenzbereich überlagern. Die erfir, T hÜLlLh wird das zweite Dämpfungs- 50 dungsgemäßen Stoßdämpfer weisen demzufolge nich ventil vSlosfen unJzwar durch den Druck, der die Nachteile der Stoßdämpfer mit den Kennlinien A

sich r^^^^^i^^^ ""»a" ^aubild der F i g. 11 zeigt das Dämpfung

Sef Druck S^^_εΓο4^ΓArbeitsraum 11 ab, was verhalten von fünf Ausführungsformen de. «te

fm ,Sonären Zustand oder während des Zusam- 55 dungsgemäßen Stoßdämpfers in entsprechendet

rjrfSATda^ßdämpfers der Fall ist, dann Kennlinien. Erfolgt eine Aufhängung in vorbekanntei

h ^irnruckfeder 17 das Schaltorgan 14" nach Art und Weise, dann wird durch die Aufbauten

ΪΞ£* und ζϊί retati-S^ dem Stfitekolbun 16", schwingungen eine Kolbengeschwindigkeit in de

wodurch danTdafSeite Dämpfungsventil 9 ge- Größenordnung von nicht mehr als 0,4 m/sec er

woaurcn adim u« _{6o zeug{} ij_nter den einzelnen Ausführungsformet

In^etdTr Ausführungsform nach Fig. 8 wird das bestehen daher keine wesentlichen Unterschied.

TwlL DämSSsveSil 9 durch den Stoßkörper A hinsichtlich der Dämpfung dieser Aufbaueujenschwm

o^hLisen dieser Stoßkörper/4 steht mit dem zwei- gungen.

S«ns«mfilnowentil9 im Bereich von dessen Rand- Die Achseigenschwingungen erzeugen jedoch ein.

SrtS Γ wSbinduSg Der Stoßkörper A' der S₅ Kolbengeschwindigkeit in der Größenordnung zwi

KührunSomgmäßFig.9_a ist gegenüber dem sehen 1,5 und 2,0m/scc. Ist die Kolbengcsdmindig.

ScTTSdSTnS innen vcricgt mit dem als kcit h.Kh, dann kann unter Umständen die Drossel

ScheibOTventil ausgebildeten Dämpfungsventil 9 in leitung 18 der Ausführungsform nach Fig. 2 du

9 > 10

Betätigung des Schaltorgans 14 nicht hinreichend daß das zweite Dämpfungsventil 9 durch den Betäti-

verzögem, was zurückzuführen ist auf den hohen gungskolben 15 geschlossen wird.

Öldruck. Die vorgeschilderten Nachteile, die bei der crfin-

Die durch die Drosselleitung 18 in die Kammer dungsgemäßen Ausführungsform nach Fig. 2 aüfunterhalb des Betäügungskolbens 15 während des 5 treten können, werden vermieden bei der Ausfüh-Auseinandcrzichens des Stoßdämpfers einfließende rungsform nach Fig. 12. Aus dieser Figur ist erölmcnge würde in dem vorerwähnten Falle größer kennbar, daß Schaltorgan 14 und Betätigungskolben sein als Jie Ölmenge, die aus dieser Kammer beim 15 nicht einstückig sind, sie können vielmehr, relativ Zusammendrücken des Stoßdämpfers durch die zueinander bewegt werden. Aus der Figur ist er-Drosscllcitung 18 zurückfließen würde. Dies würde io kennbar, daß eine Bohrung 24 größeren Durchmesdann zur Folge haben, daß eine Ansammlung von Öl sers im Belätigungskolben 15 durchdrungen wird von in dem Raum unterhalb desBetätigungskolbcns 15 wäh- einem axialen Fortsatz 23 kleineren Durchmessers rend wiederholter derartiger Achsschwingungen den des Schaltorgans 14. Zwischen dem Betätigungskol-Betätigungskolben zum Schließen des zweiten Dämp- ben 15 und dem Schaltorgan 14 ist eine Relativbefungsventils9 nach oben bewegen würde. Wie in 15 wegung über eine Höhe/ möglich. In dem Fortsatz Fig. 11 graphisch festgehalten, würde dann das 23 setzt sich eine Axialbohrung des Schaltorgans 14 zweite Dämpfungsventil 9 selbst dann geschlossen fort, über diese Axialbohrung wird der Raum untersein, wenn der Stoßdämpfer nur Achsschwingungen halb des Betätigungskolbens 15 mit dem Raum oberausgesetzt ist. und zwar bei Kolbengeschwindigkci- halb des Schaltorgans 14 verbunden. Ein O-Dich- ten, die 0,6 m/sec überschreiten. Dies hätte dann zur 20 tungsring 25, der zwischen dem Schaltorgan 14 und Folge, daß nur das erste Dämpfungsventil 8 eine dem Betätigungskolben 15 angeordnet ist, schaflt Dämpfungskraft erwirken würde. einen flüssigkeitsdichten Abschluß zwischen diesen

Es ist demzufolge erforderlich, daß das erste Teilen. Der Durchmesser D des Schaltorgans 14 ist

D'Jmpfungsventil auch Achsschwingungen dämpft, größer als der wirksame Durchmesser d des O-Dich-

um den Anforderungen bei hohen Kolbengeschwin- 25 tungsringes. Mit dieser Anordnung ist ein sehr ge-

digkeiten gerecht zu werden. Bildet man nun das naues koaxiales Ausrichten der Axialbohrung in der

erste Dämpfungsventil gemäß Fig. 4 als ein durch Kolbenstange5 und der Mittellinie des Betätigungs-

cine Schraubenfeder vorgespanntes Ventil aus, dann Zylinders 16 möglich.

kann man dadurch nicht die Steigung der Kennlinie Die Ausführungsform nach Fig. 12 arbeitet nun vergrößern, auf der anderen Seite ist es bei Ver- 30 wie folgt. Von dem oberen Arbeitsraum 11 wird auf Wendung eines üblichen Plattenvcntils gemäß der den Durchmesser O des Schaltorgans 14 ein Druck F i g. 2 und 8 nicht möglich, den Steigungswinkel ausgeübt, das Schallorgan 14 wird dadurch nach der Kennlinie 7u reduzieren. Es muß demzufolge unten gedrückt, und es fließt ein ölstrom durch die als erstes Dämpfungsventil ein Doppelplattenventil Drossclleitung 18 in die Kammer unterhalb des Begemäß der Ausführungsformen nach den Fig. 5 35 tätigungskolbens 15. Dadurch wird das Schaltorgar. und 9 a Verwendung finden. Eiin solches Dämpfungs- 14 nach oben gedrückt. Indem nun der Durchmesventil ermöglicht eine geeignete Abstimmung der ser/i größer ist als der Durchmesser d, wird das zu erzeugenden Dämpfungskraft in Abhängigkeit von Schaltorgan 14 nach unten bewegt und drückt den der Kolbengeschwindigkeit, wobei jede gewünschte O-Dichtungsring 25 dichtend gegen den Betätigungs-Kennlinie erhalten werden kann. 4« kolben 15. Dies ist auch dann der Fall, wenn öl

In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die durch die ölauslaßöffnung 19 austritt und die Dros-

Kolbenstange 5 mit dem Betätigungszylinder 16 des selwirkung nicht durch die Drosselleitung 18 bewirkt

Betätigungskolbens 15 fest verbunden. Bei der Her- wird. Wird das öl durch die Drosselleitung 18 ge-

stciiung dieser beiden Teile ist darauf 7» achten, drosselt, dann fällt der Druck in der Kammer unter-

daß die Axialbohrung 12 der Kolbenstange 5 und 45 halb des Betätigungskoibcns 1:5 ab, er wird geringer

die Bohrung des Betätigungszylinders 16 genau ko- als der Druck in dem oberen Arbeitsraum 11, was

axial zueinander ausgerichtet sind, denn wenn diese zur Folge hat, daß das Schaltorgan 14 in der richtigen

Bohrungen nicht flüchten, dann bedingt dies ein Art und Weise betätigt wird,

ungenaues Arbeiten des Schaltorgans 14. Wird der Stoßdämpfer durch äußere Kräfte zu-

Hinsichtlich der Ausführungsform nach F i g. 2 ist 50 sammengedrückt, dann bewirkt die Druckfeder 17

weiterhin darauf hinzuweisen, daß die Druckfeder 17 eine Vorspannung des Bctätigtingskolbens 15 und be-

dcn Betätigungskolben 15 nach unten vorspannt. Das wegt diesen in seine Ausgangslage zurück. Dadurch

öl muß aus der Kammer unterhalb dieses Betäti- wird dann der Druck im oberen Arbeitsraum ver-

gungskolbens 15 über die Drosselleitung 18 zu dem ringert, bis er schließlich den Wert 0 annimmt,

oberen Arbeitsraum 11 gelangen können. Wenn nun 55 Herrscht im oberen Arbeitsraum ein Druck niehl

die Kolbengeschwindigkeit infolge von Achsschwin- mehr vor, dann wird das Schaltorgan 14 von seinei

gungen hoch ist, dann würde der Druck des Öles Wirkverbindung mit dem Betätigungskolben 15 ge

ansteigen, dies hätte air Folge, daß die durch die löst, das Schaltorgan 14 und der Betätigungskolbei

Drosselleitung 18 in die Kammer unterhalb des Be- 15 bewegen sich also relativ zueinander maxima

tätigungskolbens 15 eintretende ölmenge größer wer- 60 über die Höhe /. Diese Relativbewegung erleichter

den würde als die ölmenge, die aus dieser unterhalb das Zurückführen des Betätigungskolbens 15 in seini

des Betätigungskolbens lü liegenden Kammer durch Ausgangslage.

die Drosselleitung 18 in den Arbeitsraum 11 zurück- Fig. 14 zeigt eine Abwandlung der Ausführungs

fließt, wenn der Betätigungskolben 15 in seine untere form nach Fig. 12. Eine zusätzliche Druckfeder2i

Lage zurückgeführt ist. Würden solche Schwingungen 65 bewirkt ein gleichzeitiges Bewegen des Schaltorgan

fortgesetzt auf den Stoßdämpfer tinwirken, dann 14 und des Betätigungskolbens IS. Der Vorteil die

würde dies ein Wandern des Betätigungskolbens IS set Ausruhrangsform ist darin zu sehen, daß bereu

nach oben zur Folge haben und könnte dazu führen, ein geringes Ansteigen der Stärke der Druckfeder 2

in einem Ansteigen des Öldruckes resultiert und zwar dann, wenn das Schaltorgan 14 geöffnet ist. Dies bringt dann die vorteilhafte Möglichkeit, die Geschwindigkeit, mit welcher der Betätigungskolben 15 in seine Ausgangslage zurückgeführt wird, zu reduzieren. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es unerwünscht ist, den Bctätigungskolbcn 15 mit einer zu hohen Geschwindigkeit in seine Ausgangslage zurückzuführen, weil eine übermäßige hohe Geschwindigkeit zu einer Gcräuschcnlwicklung führt. Fig. 15 zeigt die Ausführungsform nach Fig. 14 in dem Augenblick, in welchem der Druck unterhalb des Betätigungskolbens 15 größer ist als der Druck oberhalb des Schaltorgans 14. Es sei wiederum Bezug genommen auf die Ausführungsform nach Fig. 9a. Diese Ausführungsform bringt selbst dann einen erhöhten Fahrkomfort, wenn auf das erste Dämpfungsventi! 8 verzichtet und nur das zweite Dämpfungsventil 9 vorgesehen wird. Diese spezielle Ausführungsform ist in Fig. 9b dargestellt. In diesem Falle ist eine zusätzliche Platte 27 zwischen dem schwimmenden Zylinder des Schaltorgans 14" und dem als Platten ventil ausgebildeten Dämpfungsventil 9 angeordnet, diese zusätzliche Platte 27 übt keinen Druck auf das Dämpfungsventil 9 aus. Eine weitere, zusätzlich angeordnete, sehr schwache Feder 28 hält die Platte 27 mit dem Dämpfungsventil 9 in Wirkverbindung, ohne daß auf das Ventil ein Druck ausgeübt wird.

Das Dämpfungsventil 9 besitzt eine Kennlinie, die

den Achsschwingungen im Falle hoher Frequenzen gerecht wird. Durch das Vorsehen der zusätzlichen Platte 27 hat es hinsichtlich der Dämpfung von Aufbauschwingungen eine verbesserte Eigenschaft.

Die Ausführungsform nach der Fig. 9b umfaßt auch noch ein Ablaßventil 29, das ähnlich wirkt wie die Trennung von Schaltorgan und Belätigungskolben bei der beschriebenen Ausführungsform nach

ίο Fig. 12. Dieses Ablaßventil 29 wird nun durch den Öldruck nach unten bewegt und schließt dabei eine Radialöffnung 30. Nimmt der Öldruck den WertO an, dann öffnet das Ablaßventil 29 die Radialöffnung 30 wegen der Vorspannung einer Feder 31, was zur Folge hat, daß der schwimmende Zylinder des Schaltorgans 14" in seine Ausgangslage sehr schnell zurückgeführt wird. Als Drosselöffnung wirkt in diesem Falle die als Radialbohrung ausgebildete Drosselleitung 18.

so Fig. 16 zeigt in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der erzeugten Dämpfungskraft und der Kolbengeschwindigkeit für die Ausführungsformen nach den Fig. 12 und 14 bei zwei verschiedenen Frequenzen. Die Kennlinie für 80 Schwingungen pro Minute = 1,33 Hertz steht stellvertretend für die Aufbauschwingungen, und die Kennlinie für 600 Schwingungen pro Minute -10 Hertz steht stellvertretend für die Achsschwingungen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   1. Frequenzabhängiger hydraulischer Teleskop-Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem in einem Arbeitszylinder verschiebbaren Arbeitskolben, der von einer Kolbenstange getragen wird und den Arbeitszylinder in einen kolbenstirnseitigen und in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum unterteilt, und mit einem Dämpfungsorgan, das den Durchtritt der bei den Bewegungen des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder verdrängten Flüssigkeit zumindest in einer Strömungsrichtung drosselt und mit einer Steuereinrichtung versehen ist, die auf den Druckunterschied beiderseits des Dämpfungsorgans verzögert anspricht und die Drosselwirkung des Dämpfungsorgans derart beeinflußt, daß die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers bei höherfrequemcn Schwingungen bei gleicher Kolben- ao geschwindigkeit geringer ist als bei niederfrequenten Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsorgan zwei Dämpfungsstufen aufweist, die durch ein die Steuereinrichtung bildendes Schaltorgan (14, 14' oder 14") umgeschaltet werden, welches durch einen Betätigungskolben (15) betätigt wird, auf den in der einen Richtung der in Strömungsrichtung hinter dem Dämpfungsorgan herrschende Druck und die Kraft einer Druckfeder (17) und in der anderen Richtung der Druck in einer Betätigungskammer einwirken, die über eine Drosselleitung (18) mit dem in Strömungsrichtung vor dem Dämpfungsorgan liegenden Arbeitsraum (11) verbunden ist, wobei die Ab-Stimmung so vorgenommen ist, daß das Schaltorgan (14,14' oder 14") die schwächere Dämpfungsstufe einschaltet, wenn lediglich Schwingungen oberhalb der Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaus auf den Stoßdämpfer wirken, und die stärkere Dämpfungsstufe, wenn auch Schwingungen im Bereich der Eigenfrequenz des Fahrzeugaufbaus und darunter vorhanden sind.

   2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungsorgan in an sich bekannter Weise zui Erzielung der beiden Dämpfungsstufen zwei einander parallelgeschaltete Strömungswege aufweist, von denen das Schaltorgan (14, 14' oder 14") den einen Strömungsweg verschließt oder freigibt.

   3. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dessen Dämpfungsorgan Dämpfungsventile aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander paralleigescnalteten Strömungswege Dämpfungsventile (8,8'oder 8" und 9) mit unterschiedlicher Dämpfungswirkung aufweisen.

   4. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise als Schieber ausgebildete Schaltorgan (14 oder 14') den einen Strömungsweg vor dem Dämpfungsventil(9) verschließt oder freigibt.

   5. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem das Dämpfungsorgan im Arbeitskolben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schieber ausgebildete Schaltorgan (14) in einer mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (11) verbundenen Axialbohrung (12) der Kolbenslange verschiebbar ist, hierin die Mündung einer zum Dämpfungsventil (9) führenden Radialbohrung (13) verschließt oder freigibt und eine mit der Drosselleitung (18) versehene Längsbohrung aufweist, durch die die Betätigungskammer des Betätigungskolbens (15) mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (11) verbunden wird.

   6. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem das Dämpfungsorgan im Arbeitskolben angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schieber ausgebildete Schaltorgan (14') mit einer Innenbohrung auf der Kolbenstange (5) verschiebbar gelagert ist und idle Mündung einer Radialbohrung (13') in der Kolbenstange (5) verschließt oder freigibt, die mit einer zum Dämpfungsventil (9) führenden Axialbohrung (12) in Verbindung steht.

   7. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5 oder 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (15) des Schaltorgans (14 oder 14') in einem Betätigungszylinder (16) verschiebbar ist, der auf der Rückseite des Betätigungskolbens (15), auf der er die Druckfeder (17 oder 17') aufnimmt, über eine ölauslaßöffnung (19 oder 19') mit dem kolbenstimseitigen Arbeitsraum in Verbindung steht.

   8. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 7 oder 1 bis 4 und 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schailtorgan (14 oder 14') mit dem Betätigungskolben (15) einstückig ausgebildet ist und dessen Kolbenstange bildet.

   9. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 oder 1 bis 5 und 7 oder 1 bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Drosselleitung (18) nur die Bewegung des Schaltorgans (14,14' oder 14") in die Schließstellung verzögert wird, während die Rückkehr in die Offenstellung durch Überbrückung der Drosselleitung (18) unverzögert möglich ist.

   10. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (14) nur in seiner Schließrichtung kraftschlüssig mit dem Betätigungskolben (15) verbunden ist, während der Betätigungskolben (IS) bei der Rückkehr des Schaltorgans (14) in die Offenstellung zur Überbrückung der Drosselleitung (18) vom Schaltorgan (14) abheben kann.

   11. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder den Ansprüchen 1 bis 3, bei dem das Dämpfungsorgan Dämpfungsventile aufweist, von denen mindestens eines durch die Steuereinrichtung in seiner Dämpfungswirkung beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das die Steuereinrichtung bildende Schaltorg;an (14") in an sich bekannter Weise bei seiner Betätigung mit dem Stoßkörper (A' oder A) so auf das als Federplattenventil ausgebildete Dämpfungsventil (9) drückt, daß dieses in seiner Schließkraft verstärkt oder ganz geschlossen gehalten wird.

   12. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stoßkörper des Schaltorgans (14") und dem als Federplattenventil ausgebildeten Dämpfungsventil (9) eine zusätzliche Platte (27) vorgesehen ist, die durch eine schwache Feder (28), welche keine Kraft auf das Dämpfungsventil (9) ausübt, in Anlage am Dämpfungsventil (9) gehalten wird.

   13. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1, 9, Π

   und 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ent- auf. Die frequenzabhängige Dämpfung nimmt mil

   leerung der BetätigungskammtT für das Schalt- zunehmender Frequenz stufenlos ab, wobei die fre·

   organ (14 ) bei dessen Rückkehr in die Offen- quenzabhängige Abnahme der Dämpfungswirkuni

   stellung ein Ablaßventil (29) vorgesehen ist, das erst oberhalb der Achseigenfrequenz einsetzt. Dk

   auf den Druck im kolbenstangenseitigen Arbeits- 5 Frequenzabhängigkeit der Dämpfung wird dabei da-

   raum (11) anspricht und bei dessen Absinken durch erzielt, daß der in Strömungsrichtung vor den

   eine die Drosselleitung (18) überbrückende Ra- Dämpfungsventil herrschende Druck über eine Ver-

   m Öffnung (30) freigibt. zögerungseinrichtung mit einer Drosselstelle auch aui

   Ί4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 und einem die Rückseite des Dämpfungsventils wirkt und diese

   oder mehreren der Ansprüche 2 bis 13, der als io parallel zu einer Ventilfeder in Schließrichtun§

   Zweirohrdämpfer ausgebildet, ist und zwischen belastet.

   : dem Arbeitszylinder und einem diesem konzen- Bei einem gleichzeitig frequenzabhängigen Stoßtrisch umgebenden Ausgleichsraum ein Boden- dämpfer gemäß der britischen Patentschrift 575132 ventil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das ist zwischen dem Arbeitszylinder und einem diesen vom Schaltorgan (14,14' oder 14") gesteuerte 15 konzentrisch umgebenden Ausgreichsraum ein Bound im Arbeitskolben (4) an_beordnete Dämp- denventil angeordnet. Die Frequenzabhängigkeit der fungsventii (9) nur in der Zugstufe wirksam ist, Dämpfung wird hierbei dadurch erzielt, daß durch während die Druckstufendämpfung in an sich die Wirkung des Strömungsdruckes in einem bekannter Weise von der Frequenz unab- Drosselspalt ein federbelasteter Steuerschieber mit· hängig ist. an genommen wird, der eine Verstellung des Durch-

   15. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und flußquerschnittes einer Bohrung vornimmt.

   14 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 Weiterhin ist aus der deutschen Auslegeschrift

   bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich 1255 399 ein verstellbarer Stoßdämpfer bekannt,

   bekannter Weise im Bodenventil (20) ein Dämp- bei dem durch ein Verstellorgan die Schließkraft

   fungsventii (22) für die Druckstufendämpfung as eines Dämpfungsventils verstärkt werden kann. Es

   vorgesehen ist, während im Arbeitskolben (4) für ist schließlich noch aus der schweizerischen Patent-

   die Druckstufe und im Bodenventil (26) für die schrift 418153 ein Stoßdämpfer bekannt, bei dem

   Zugstufe nur je ein einfaches Rückschlagventil zur Verstellung der Dämpfungskraft ein Steuerorgan

   (7 bzw. 21) vorhanden ist. vorgesehen ist, das bei seiner Betätigung mit einem

   16. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 30 Stoßkörper so auf ein als Federplattenventil au· 4 und 4 und 14 und einem oder mehreren der gebildetes Dämpfungsventil drückt, daß dieses in Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß seiner Schließkraft verstärkt oder ganz geschlossen das dem vom Schaltorgan (14) gesteuerten gehalten wird.

   Dämpfungsventil (9) parallelgeschaltete zweite Mit Stoßdämpfern dieser Art ist es möglich, die

   Dämpfungsventil (8"') für die Zugstufe an dem 35 Aufbau- und Achsschwingungen zu dämpfen, die

   dem Bodenventil (20') gegenüberliegende Ende an einem Fahrzeug während der Fahrt auftreten,

   des Arbeitszylinders (3) zwischen dem kolben- Es ist nun bekannt, daß die Dämpfungskraft dieser

   stangenseitigen Arbeitsraum (11) und dem Aus- Stoßdämpfer möglichst gering sein soll, wenn das

   gleichsraum angeordnet und auch in der Druck- Fahrzeug auf guten Straßen gefahren wird, während

   stufe wirksam ist, wobei das Bodenventil (20') 40 sie andererseits möglichst groß sein sollte, wenn das

   nur ein in der Zugstufe öffnendes Rückschlag- Fahrzeug auf schlechten Straßen gefahren wird.

   venti^{1 r}21') aufweist. Weil die vorbekannten Stoßdämpfer eine Kompromißlösung zwischen diesen beiden extremen Ver-