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Doppelt wirkende Dämpfungsvorrichtung, insbesonders für Stoßdämpfer
von Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine doppelt wirkende Dämpfungsvorrichtung,
insbesondere für Stoßdämpfer von Fahrzeugen, mit einem in einem Zylinder beweglichen
Kolben und einem in einer Bohrung im Kolben in zwei entgegengesetzten Richtungen
gegen die Wirkung von im Kolben angeordneten Federn verstellbaren Schieber, dessen
Bewegung den Durchlaß der Dämpfungsflüssigkeit zwischen zwei durch den Kolben getrennten
Kammern unter Drosselung steuert.
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Eine derartige Dämpfungsvorrichtung kann insbesondere für Stoßdämpter
von Fahrzeugen eingesetzt werden, wobei diese Stoßdämpfer entweder eine Hebelanordnung
oder eine teleskopische Anordnung haben können. pit der Dämpfungsvorrichtung nach
der B'rfilldng sollen insbesondere die Kolben solcher Stoßdämpfer ausgerüstet werden,
um dem Flüssigkeitsdurchlais von einer Stirufläche des Kolbens zur anderen einen
bestlmmten Widerstend entgegenzusetzon, um in Abhängigkeit von der Veretellgeschwindigkeit
des Kolbens einen geeigneten Druckabfall zu erzeugen.
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Eine bekallnte Vorrichtung dieser Art ist z.B. in der französischen
Satentschrift 1 088 291 beschrieben.
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Diese bekannte Vorrichtung weist einen einstückigen Steuerschieber
mit zylindrischer Form auf, der sich in zwei entgegengesetzten Richtungen in einer
Bohrung des Kolbens verschieben kann, und zwar entgegen der Wirkung von federnden
Rückstellmitteln. Die Bohrung ist dabei derart ausgebildet, daß die von einer Stirnfläche
des Kolbens zur anderen durch diese Bohrung hindurchfließende Dämpfungsflüssigkeit
entsprechend einem vorgeschriebenen Gesetz gedrosselt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen
Art der Gestalt zu verbessern, daß eine sehr einfache und billige Fertigung mit
sehr einfachen Bauteilen ermöglicht wird und zum anderen die Vorrichtung an die
verschiedensten Anwendungsfälle sehr leicht angepaßt werden kann. Dabei soll eine
Baufcrm mit möglichst geringen Abmessungell erzielt werden.
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Dies wird nach der Brfindung dadurch erreicht, daß in der tJmfangsfläche
des Schiebers mehrere auf jeweils einer Stirnflache des Schiebers mündende Ausneleungen
mit wenigstens angenähert gleicher Form und gleichen Abmessungen angeordnet sind
und sich nur über einen Abschnitt der Scnieberlänge erstrecken, so daß sich der
durch den Durchtritt der Dämpfungsflüssigkeit durch die Ausnehmungen erzeugte Druckabfall
in Abhängigkeit von der Schieberstellung und damit von der Verstellgeschwindigkeit
des Kolbens andert. Bs hat sich gezeigt, daß mit dieser sehr einfachen Bauform eine
kostensparende Herstellung möglich ist, da die aearbeitungst ol eraneen der verwendeten
Bauteile sehr groß sein können. Trotzden wird die gewünschte genaue Drosselung der
durchströmenden Dämpfungsflüssigkeit erzielt. Die Ausnehmungen lassen sich in den
Schieber in einen einfachen Fertigungsgang, z.B. durch Fräsen, einarbeiten, wobei
die Fertigungstoleranzen verhältnismäßig weit sind. Ferner is-t es in einfacher
Weise möglich, die Vorrichtung auf die verschiedensten
Anwendungsfälle
abzustellen. Dazu brauchen lediglich die Anzahl der Ausnehmungen, ihre Abmessungen
und die Kennwerte der verwendeten Rückstellfedern verändert zu werden, wodurch es
bereits möglich ist, die Funktionsmerkniale der Vorrichtung weitgehend zu verändern
und sie den jeweiligen Bedingungen von sehr verschiedenen Anwendungsfällen anzupassen.
Insbesondere ist es möglich, Dämpfungsvorrichtungen mit sehr großer Asymmetrie zu
erstellen. Es ist ferner möglich, den Flüssigkeitsdurchtritt für die beiden Durchlaß
richtungen sehr unterschiedlich zu wählen, indem die dafür geeigneten Druckabfälle
mithilfe einer einzigen Vorrichtung erzeugt werden, es kann infolgedessen eine differentielle
Doppelwirkung erzielt werden. bs wird nur eine geringe Anzahl von Bauteilen für
die Vorrichtung benötigt, wodurch die gesamte Bauweise ebenfalls sehr vereinfacht
wird.
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Nac einer Ausführungsforn der Erfindung weisen die Ausnehmungen die
Form eines Spitzbogens auf, dessen durch eine parallel zur Schieberachse verlaufende
Ebene gelegter Querscilnitt wenigstens angenähert eine Parabel darstellt. Diese
Fern der Ausnehmungen hat sich für die gewänschte genaue Beherrschung des Druckabfalls
und damit der Drosselwirkung als besonders zwecksmäßig erwiesen.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Bohrung für die lührung
des Schiebers in einer Platte angeordnet, die eine innere Kanmer im Kolben abschlieBt
uiid eine bttirnfläche des Kolbens bildet, während die andere Stirnfläche des Kolbens
einen mit der inneren Kammer in Verbindung stehenden Durchlaß aufweist. Hierdurch
wird eine senr einfache montage der gesamten Vorrichtung bei übersichtlicher und
einfacher Bauweise erreient.
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Nacli einer anderen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Rückstellfedern
für den Schieber aus zwei konzentrischen Schraubenfedern und ist die eine der Schraubenfedern
zwischen eine konzentrisch zum Schieber angeordnete, an eine Schulter am Schieber
einerseits und gegen die Platte andererseits anlegbare durchbrochene Scheibe und
den Boden der inneren Kammer eingeschaltet, während die zweite Schraubenfeder zwischen
der Scheibe und einem festen Axisciilag am Schieber derart angeordnet ist, daß sie
die Scheibe gegen die Schulter am Schieber zu drucken sucht. Hierdurch wird eine
sehr kompakte Bauform ermöglicht, trotzdem aber eine sichere Abgrenzung der einzelnen
Funktionen der beweglichen Bauteile gegeneinalder.
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Dabei ist zweckmäßig die durchbrochene Scheibe gleitbar auf einer
mit dem Schieber verbundenen Stange angeordnet und die Länge der Stange derart kurz
gewählt, daß der Schieber in einer einzigen Lagerstelle geführt ist. Auch hieraus
ergibt sich eine weitgehende Vereinfachung der Bauweise, da weitere Lagerstellen
und damit auch weitere Lsontagestellen entfallen.
zin Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, anhand derer die Erfindung erläutert
werden soll. Es zeigen: Fig. 1, 2 und 3 Längsschnitte durch eine Vorrichtung nach
der Erfindung, die im Innern des Kolbens eines üblichen Stoßdämpfers angeordnet
ist, und zwar in der Ruhelage und während einer Verschiebung des Kolbens in jeweils
entgegengesetzter Richtung, Fig. 4 eine schaubildliche Ansicht der im Kolben angeordneten
Dämpfungsvorrichtung, Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht des Schiebers der Dämpfungsvorrichtung.
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In der Zeichnung ist der Kolben des btoßdämpfers mit 1 bezeichnet.
Sr verschiebt sich in einem Zylinder 9 und trennt im Inneren dieses Zylinders zwei
Kammern 11 und 12 voneinander. Die Dämpfungswirkung ergibt sich durch X ssiOkeitsübertra;ung
von der Kammer 11 zur Kammer 12 oder in umgekehrter Richtung.
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Eine Kammer C, die im Innern des Kolbens 1 angeordnet ist, steht
mit der Kammer 12 durch einen Durchlaß 10 in Verbindung, der in einer der Stirnflächen
des Kolbens vorgesehen ist. Diese Kammer C ist am anderen Ende des Kolbens durch
eine Platte 7 verschlossen, die auf dem Kolben befestigt ist und die andere Stirnfläche
dieses Kolbens bildet.
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Nach der Erfindung ist ein Schieber 2 in einer bohrung 7a der Platte
7 gleitbar angeordnet. Auf dem Umfang des Schiebers 2 sind ein oder mehrere Ausnehmungen
2a, 2b usw. vorgesehen, die die gleiche Form und die gleichen Abmessungen aufweisen,
Die Ausnehmungen 2a, 2b usw. haben die Form eines Spitzbogens, dessen durch eine
parallel zur Schieberachse verlaufende Ebene gelegter Schnitt wenigstens angenähert
parabolisch ist. Eine durchbrochene, senalenförmige Scheibe 3 ist konzentrisch zum
Schieber 2 angeordnet und kann sich gegen eine Schulter dieses Schiebers anlegen
sowie, wenn der Kolben unbeweglich ist (Fig. 1), gegen die Platte 7. Zwischen diese
Scheibe
und den Abschnitt des Kolbens 1, der den Boden der Kammer C bildet, ist eine erste
Feder 8 eingeschaltet.
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Zwischen der Scheibe 3 und einer Ringscheibe 5 ist konzentrisch zur
Feder 8 eine zweite Feder 4 angeordnet, die konzentrisch zum Schieber 1 verläuft
und sich gegen eine Anschlag schraube 6 anlegen karl.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Erfindung ist die folgende:
Wenn der Kolben 1 sich in Richtung des Pfeils F1 (Fig. 2) verschiebt, verursacht
er eine Flüssigkeitsströmung von der Kammer 12 zur Kammer C des Kolbens, und zwar
durch den Durchlaß 10. Die Flüssigkeit übt einen Druck auf den Schieber 2 aus und
zwingt ihn, sich in einer zum Kolben entgegengesetzten Richtung zu verschieben,
wobei er die weder 4 zusatmuendrückt. Dadurch wird die Ausnehmung bzw. werden die
Ausnehmungen 2a, 2b usw. des Schiebers 2 melir oder weniger freigelegt, so daß die
Flüssigkeit durch diese Ausnehmungen hindurch in die Kammer 11 austreten kann0 Wenn
der Kolben in entgegengesetzter Richtung verschoben wird, d.h. in Richtung des pfeils
F2 (Fig. 3), stößt die in der Arbeitskammer 11 zusammengedrückte Flüssigkeit den
Schieber 2 in die Richtung entgegengesetzt zur Pfeilrichtung F1. Der Schieber 2
drückt die Feder 8 mithilfe der Scheibe 3 zusammen und gibt dabei die Ausnehmungen
2a, 2b usw. mehr oder weniger frei. Durch diese Ausnehmungen tritt die Flüssigkeit
in die Kammer C ein, von wo sie wiederum durch den Durchlaß 10 hindurch in die Kammer
12 austreten kann.
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Unabhängig von der Richtung der Verschiebung des Kolbens 1 ist der
erzeugte Druckabfall eine Funktion der Geschwindigkeit, mit der der Kolben verschoben
wird; dabei wird seine Bewegung überführt in eine mehr oder weniger starke Verstellung
des Schiebers 2, und zwar in umgekehrter Richtung, so daß durch eine geringere oder
größere i'reigabe der Ausnehmungen 2a, 2b usw. des Schiebers eine Veränderung
im
wirksamen Durchlaßquerschnitt für die Flüssigkeit erzeugt wird. Die Verschiebung
des Schiebers erfolgt entgegen der Wirkung der Feder 4 oder der Peder 8 entsprechend
der bewegungsrichtung des Kolbens 1, woraus sich eine mehr oder weniger große Zusammendrückung
dieser Federn ergibt.
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Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die beschriebene Vorrichtung es
erlaubt, in höchst einfacher Weise ein Dämpfungssystem mit doppelter Wirkung zu
schaffen. Die einzigen Toleranzen, die mit größerer Genauigkeit berücksichtigt werden
müssen, sind die bei der Justierung des Schiebers 2 in der latte 7. Alle anderen
Toleranzen bei der Herstellung der Teile sind sehr groß. Die Ausnehmungen im Schieber
2 können in sehr einfacher Weise durch ein Fräswerkzeug hergestellt werden, wobei
die Form und die Toleranzen dieser Herstellung ebenfalls sehr groß sind. Beschreibung
und Zeichnung zeigen ferner den geringen Raumbedarf der Dämpfungsvorrichtung nach
der Erfindutle, die lediglich eine einzige Lagerstelle für den Schieber erfordert.
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Wie bereits angegeben ist, ist es möglich, die Vorrichtung nach der
Erfindung an sehr unterschiedliche Dämpfungsverhältnisse anzupassen, inaem die Anzahl
der Ausnehmungen 2a, 2b usw., deren Abmessungen und die Kennwerte der Federn 4 und
8 verändert werden.