DE19506174C2 - Stoßdämpfer - Google Patents
StoßdämpferInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
- F16F9/46—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
- F16F9/466—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry
- F16F9/467—Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry using rotary valves
Description
Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Ein Stoßdämpfer dieser Art ist aus
DE 33 24 321 C2 bekannt.
Stoßdämpfer werden bei Aufhängungssystemen in Kraftfahrzeugen
verwendet, um unerwünschte Vibrationen zu absorbieren, die
beim Fahren auftreten. Zum Dämpfen unerwünschter Vibrationen
sind die Stoßdämpfer üblicherweise zwischen der Karosserie
und der Radaufhängung des Kraftfahrzeugs angeordnet. Eine
Kolbenanordnung im Dämpfer ist mit der Karosserie über einen
Kolbenbolzen verbunden, der wiederum mit einer Kolbenstange
verbunden ist. Da die Kolbenanordnung den Fluß des Dämpfungs
fluids in der Arbeitskammer des Stoßdämpfers begrenzen kann,
wenn dieser zusammengedrückt oder auseinandergezogen wird,
kann der Stoßdämpfer eine Dämpfungskraft liefern, die Vibra
tionen glättet oder dämpft, die von der Radaufhängung auf die
Karosserie übertragen werden.
Je stärker der Fluß des Dämpfungsfluids in der Arbeitskammer
mit der Kolbenanordnung begrenzt wird, um so größer sind die
von dem Stoßdämpfer gelieferten Dämpfungskräfte. Entsprechend
wird ein "weicher" Kompressions- und Rückhub erzeugt, wenn
der Fluß des Dämpfungsfluids in der Arbeitskammer relativ un
behindert ist. Im Gegensatz dazu wird ein "harter" Kompressi
ons- und Rückhub erzeugt, wenn der Fluß des Dämpfungsfluids
in der Arbeitskammer stärker begrenzt wird.
Da unterschiedliches Fahrverhalten von dem Betrag der vom
Stoßdämpfer gelieferten Dämpfungskräfte abhängt, wird oft ein
Stoßdämpfer gewünscht, bei dem der Betrag der Dämpfungskräfte
einstellbar ist. Ein Verfahren zum wahlweisen Verändern der
Dämpfung eines Stoßdämpfers ist in der US-PS 4 890 858 be
schrieben. Es handelt sich dabei um ein Dämpfungssystem, bei
dem ein Schalter zum Steuern der Dämpfung eines Aufhängungs
systems verwendet wird. Der Schalter dient hierbei zum Steu
ern der Position eines Drehventils in jedem der Stoßdämpfer
des Aufhängungssystems. Das Drehventil steuert wiederum den
Fluß des Dämpfungsfluids zwischen dem oberen und dem unteren
Teil der Arbeitskammer, um die Dämpfungscharakteristik zu
verändern.
Solche Stoßdämpfer ermöglichen zwar eine Einstellung der
Dämpfungskraft, sie sind manchmal jedoch auch verbesserungs
bedürftig. Beispielsweise ist der Kolbenbolzen manchmal rela
tiv lang, um ihn den verschiedenen Komponenten des Kolbens
wie einem Abstandsring zum Vorspannen der zu dem Kolben gehö
renden Ventilscheibe anzupassen. Dies ist unerwünscht, da der
Kolbenbolzen zur "Totlänge" des Stoßdämpfers beiträgt, denn
er bleibt während des Betriebs innerhalb des Druckzylinders.
Zusätzlich hat der Kolbenbolzen manchmal in seinem unteren
Teil Löcher, die zur Bildung von Nebenkanälen am Kolben vor
bei dienen. Die Ausbildung dieser Nebenkanäle erfordert im
allgemeinen gewisse zusätzliche Herstellgänge, die die Her
stellkosten des Kolbenbolzens erhöhen. Ferner muß die Wand
dicke des Kolbenbolzens größer sein, um das Vorhandensein der
Löcher zu berücksichtigen und trotzdem die erforderliche Sta
bilität zu gewährleisten.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen
Stoßdämpfer mit einem Kolbenbolzen verringerter Länge anzugeben, der keine Bearbeitung zum Erzeugen von Lö
chern benötigt. Dadurch soll
die "Totlänge" des Stoßdämpfers verringert werden. Außerdem
soll die Zahl der Einzelteile des Stoßdämpfers verringert
werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand
der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher
erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 die Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einstell
barem Dämpfungssystem als Ausführungsbeispiel der
Erfindung,
Fig. 2 die schematische Darstellung eines Stoßdämpfers für
das einstellbare Dämpfungssystem,
Fig. 3 eine teilweise gebrochene Seitenansicht des unteren
Teils des Stoßdämpfers nach Fig. 2,
Fig. 4 den Schnitt 4-4 aus Fig. 3,
Fig. 5 den Schnitt 5-5 aus Fig. 3,
Fig. 6 den oberen Teil eines in Fig. 3 gezeigten Drehven
tils,
Fig. 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung des un
teren Teils eines in Fig. 3 gezeigten Kolbenbolzens
zur Darstellung eines Betätigers, des Drehventils
und des Kolbens,
Fig. 8 eine Seitenansicht des Kolbenbolzens nach Fig. 3,
Fig. 9 den Schnitt 9-9 aus Fig. 8 und
Fig. 10 einen Teilquerschnitt 10-10 aus Fig. 9.
In Fig. 1 sind mehrere Stoßdämpfer 10 dargestellt, die in ei
nem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 12 angeordnet
sind. Dieses hat eine hintere Radaufhängung 14 mit einer
querliegenden, nicht dargestellten Antriebsachse für die Hin
terräder 18. Die hintere Radaufhängung 14 ist mit dem Kraft
fahrzeug 12 über mehrere Stoßdämpfer 10 sowie über zwei
Schraubenfedern 20 verbunden. Ähnlich hat das Kraftfahrzeug
12 eine vordere Radaufhängung 22 mit einer querliegenden Vor
derachse (nicht dargestellt) für die Vorderräder 26. Die Vor
derachse ist mit dem Kraftfahrzeug 12 über zwei Stoßdämpfer
10 und zwei Schraubenfedern 28 verbunden. Die Stoßdämpfer 10
dämpfen die Relativbewegung des nicht gefederten Teils (d. h.
der vorderen und der hinteren Radaufhängung 22 und 14) und
des gefederten Teils (d. h. der Karosserie 30) des Kraftfahr
zeugs 12.
Während das Kraftfahrzeug 12 als Personenwagen dargestellt
ist, kann der Stoßdämpfer 10 auch für andere Kraftfahrzeugar
ten mit anderen Radaufhängungen eingesetzt werden. Die Be
zeichnung "Stoßdämpfer" betrifft auch Dämpfer im allgemeinen
Sinn, zu denen auch MacPherson-Federbeine und sonstige Stoß
dämpfer gehören.
Um die Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer 10 zu steuern,
sind ein Schalter 32 und mehrere elektronische Steuermodule
34 vorgesehen. Der Schalter 32 befindet sich im Fahrgastraum
36 des Kraftfahrzeugs 12 und ist für den Fahrer zugänglich.
Er ermöglicht die Auswahl der Dämpfungscharakteristik der
Stoßdämpfer 10 (d. h. hart oder weich). Die elektronischen
Steuermodule 34 empfangen Steuersignale von dem Schalter 32
und steuern die Dämpfungseigenschaften der Stoßdämpfer 10.
Dadurch können die Stoßdämpfer 10 die Relativbewegung zwi
schen der Karosserie 30 und den Radaufhängungen des Kraft
fahrzeugs derart dämpfen, daß der Fahrkomfort und die Stra
ßenlage gleichzeitig optimiert werden. Die Erfindung kann
aber auch bei anderen Arten von Radaufhängungen mit Stoßdämp
fern eingesetzt werden, die nicht mit einem Schalter und/oder
mehreren elektronischen Steuermodulen 34 gesteuert werden.
Zum Befestigen des Stoßdämpfers 10 an dem Kraftfahrzeug 12
dienen ein oberer und ein unterer Endanschluß 38 und 40. Der
obere Endanschluß 38 ist mit dem oberen Kappenteil 42 des
Stoßdämpfers 10 verschweißt. Er ist wiederum mit der Karosse
rie 30 des Kraftfahrzeugs 12 verbunden. Ähnlich ist der un
tere Endanschluß 40 mit dem unteren Kappenteil 44 des Stoß
dämpfers 10 verbunden, um den Stoßdämpfer 10 an einer der
Radaufhängungen 14 und 22 zu montieren. Dem Fachmann ist ge
läufig, daß auch andere geeignete Mittel zur Montage des
Stoßdämpfers 10 am Kraftfahrzeug 12 dienen können.
Der Stoßdämpfer 10 hat einen länglichen, rohrförmigen Druck
zylinder 48 mit einer ein Dämpfungsfluid enthaltenden Ar
beitskammer 50. In der Arbeitskammer 50 befindet sich ein
Kolben 52. Dieser begrenzt den Fluß des Dämpfungsfluids zwi
schen dem unteren und dem oberen Teil der Arbeitskammer 50,
um Dämpfungskräfte zu erzeugen. Zum Führen des Kolbens 52 bei
seiner Hin- und Herbewegung in dem Druckzylinder 48 ist ein
axialer Kolbenbolzen 54 vorgesehen. Wie Fig. 7 zeigt, ist der
Kolben 52 an einem Ende des Kolbenbolzens 54 befestigt, der
wiederum an einer axialen Kolbenstange 56 befestigt ist. Die
Konstruktion und die Betriebsweise des Kolbenbolzens 54 wer
den im folgenden noch deutlicher beschrieben. Der Kolben 52
hat ein Gehäuse 58 mit mehreren nicht dargestellten Rippen an
der Außenseite. Diese dienen zur Befestigung einer ringförmi
gen Teflon-Hülse 62, die zwischen den Rippen des Kolbengehäu
ses 58 und dem Druckzylinder 48 liegt. Sie ermöglicht die Be
wegung des Kolbens 52 relativ zum Druckzylinder 48 ohne uner
wünschte Reibung.
Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 52 wird durch eine radiale
Stufe 68 des Kolbenbolzens 54 begrenzt. Die Abwärtsbewegung
wird durch eine Mutter 66 oder ein ähnliches Befestigungsele
ment begrenzt, die auf den unteren Teil 70 des Kolbenbolzens
54 aufgeschraubt ist. Eine Schraubenfeder 72 ist konzentrisch
zur Mutter 66 angeordnet und wird mit ihrem unteren Ende an
einem radialen Flansch 74 an der Unterkante der Mutter 66 ge
halten. Das obere Ende der Feder 72 liegt an einem Halter 76,
der wiederum an der Unterseite einer Ventilscheibe 78 liegt,
die dadurch elastisch und abdichtend gegen das Kolbengehäuse
58 gedrückt wird. Eine weitere Erklärung der Konstruktion und
Arbeitsweise des Kolbens findet sich in der US-PS 4 113 072.
Andere geeignete Kolbenkonstruktionen können gleichfalls ver
wendet werden.
Ein Bodenventil 80 am unteren Ende des Druckzylinders 48
dient zum Steuern des Flusses des Dämpfungsfluids zwischen
der Arbeitskammer 50 und einem ringförmigen Fluidvorratsraum
82. Dieser Raum befindet sich zwischen dem Außenumfang des
Druckzylinders 48 und dem Innenumfang des Gehäuses 46. Die
Funktion des Bodenventils 80 kann ähnlich derjenigen des in
der US-PS 3 757 910 beschriebenen Ventils sein.
Der Stoßdämpfer 10 hat ferner einen nicht dargestellten An
schluß im oberen Kappenteil 42. Dieser Anschluß dient zur
elektrischen Beschaltung mit einem flexiblen Kabel 90, das
mit einem noch zu beschreibenden Betätiger sowie mit Leitun
gen 92 verbunden ist, die zu dem elektronischen Steuermodul
34 führen, welcher dem Stoßdämpfer 10 zugeordnet ist. Der An
schluß kann ein Produkt der Firma Pave Technology sein. An
schlüsse anderer Art sind gleichfalls geeignet.
Zum Regulieren des Flusses von Dämpfungsfluid zwischen dem
oberen und dem unteren Teil der Arbeitskammer 50 am Kolben 52
vorbei dient ein Drehventil 98. Wenn ein harter Kompressions-
und Rückhub gewünscht ist, kann das Drehventil 98 geschlossen
werden, so daß Dämpfungsfluid nur durch den Kolben 52 fließt.
Ist ein weicher Kompressions- und Rückhub gewünscht, so wird
das Drehventil 98 geöffnet, so daß die zwischen dem oberen
und dem unteren Teil der Arbeitskammer 50 fließende Menge
Dämpfungsfluid erhöht werden kann. Die durch das Drehventil
98 fließende Menge Dämpfungsfluid wird mit einem noch zu be
schreibenden Betätiger eingestellt, der wiederum elektrisch
durch den elektronischen Steuermodul 34 gesteuert wird.
Das Drehventil 98 enthält eine ringförmige Öffnungshülse 100,
die in der Kolbenstange 56 koaxial angeordnet ist. Das untere
Ende der Öffnungshülse 100 hat einen Abschnitt 102 verringer
ten Durchmessers, der einem Abschnitt 104 der Kolbenstange 56
mit vergrößertem Innendurchmesser angepaßt ist, so daß zwi
schen beiden eine Kammer 106 gebildet ist. Fluid aus dem obe
ren Teil der Arbeitskammer 50 kann über vier Strömungskanäle
174 am Umfang des oberen Teils des Kolbenbolzens 54 in die
und aus der Kammer 106 fließen. Um die Öffnungshülse 100 nach
oben zu stützen, ist eine Scheibenfeder 124 vorgesehen. Diese
befindet sich zwischen dem unteren Teil der Öffnungshülse 100
und dem oberen Teil des Kolbenbolzens 54, so daß die Öff
nungshülse 100 durch sie aufwärts gedrückt wird. Die Öff
nungshülse 100 hat auch eine Stufe 126, die an dem Sensorge
häuse des noch zu beschreibenden Betätigers anliegt, um ihre
Aufwärtsbewegung zu begrenzen. Eine Ringdichtung 128 verhin
dert das Fließen von Dämpfungsfluid zwischen der Öffnungs
hülse 100 und dem Kolbenbolzen 54. Die Dichtung 128 liegt in
einer Ringnut 130 an einer Verlängerung 132 des Kolbenbolzens
54.
Die Öffnungshülse 100 hat mehrere Strömungskanäle 112, 114
und 120, 122. Die Mitten der Strömungskanäle 112 und 114 lie
gen in einer Ebene quer zur Längsachse der Öffnungshülse 100.
Die Strömungskanäle 120 und 122 sind gegenüber den Strömungs
kanälen 112 und 114 axial versetzt und liegen auch in einer
Ebene quer zur Längsachse der Öffnungshülse 100. Die Strö
mungskanäle 112 und 114 sind weitgehend identisch und um 180°
zueinander versetzt. Gleiches gilt für die Strömungskanäle
120 und 122. Außerdem haben die Strömungskanäle 120 und 122
einen Durchmesser, der vorzugsweise mit dem Durchmesser der
Strömungskanäle 112 und 114 übereinstimmt oder größer als
dieser ist. Wegen ihres relativ großen Durchmessers erzeugt
der Stoßdämpfer 10 einen weichen Kompressions- und Rückhub,
wenn Dämpfungsfluid durch die Strömungskanäle 112, 114, 120
und 122 fließt. Fließt kein Dämpfungsfluid durch einen der
Strömungskanäle 112, 114, 120 und 122, so wird ein harter
Kompressions- und Rückhub erzeugt, da das Fließen des Dämp
fungsfluids dann nur durch den Kolben 52 reguliert wird.
Um die Strömung des Dämpfungsfluids durch die Strömungskanäle
112, 114 der Öffnungshülse 100 zu steuern, enthält das Dreh
ventil 98 ferner eine ringförmige Schließhülse 134 mit einem
geschlossenen oberen Endabschnitt 136 und einer zentralen
Bohrung 138. Die Schließhülse 134 ist in der Öffnungshülse
100 koaxial angeordnet, wobei die radial außenliegende Ober
fläche der Schließhülse 134 neben der radialen Innenfläche
der Öffnungshülse 100 liegt. Die Schließhülse 134 hat mehrere
Strömungskanäle 140 bis 146. Die Strömungskanäle 140 und 142
sowie 144 und 146 sind symmetrisch zu einer axialen Mittel
ebene der Schließhülse 134 angeordnet. Die Mitten der Strö
mungskanäle 140 und 142 liegen in einer gemeinsamen Ebene mit
den Mitten der Strömungskanäle 112 und 114 der Öffnungshülse
100. Ähnlich liegen die Mitten der Strömungskanäle 144 und
146 in einer gemeinsamen Ebene mit den Mitten der Strömungs
kanäle 120 und 122 der Öffnungshülse 100. Wie noch beschrie
ben wird, steuert eine Drehung der Schließhülse 134 das Flie
ßen von Dämpfungsfluid durch ihre Strömungskanäle 140 bis 146
und durch die Strömungskanäle 112, 114 sowie 120, 122 der
Öffnungshülse 100.
Wenn die Schließhülse 134 derart gedreht wird, daß ihre Strö
mungskanäle 140 bis 146 auf die Strömungskanäle 112, 114, 120
und 122 der Öffnungshülse 100 ausgerichtet sind, kann Dämp
fungsfluid zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Ar
beitskammer 50 durch die Strömungskanäle 140 bis 146 und die
Strömungskanäle 112, 114, 120 und 122 fließen. Da diese Strö
mungskanäle der Öffnungshülse 100 relativ groß sind, ergibt
sich ein weicher Kompressions- und Rückhub. Wenn die Schließ
hülse so weitergedreht wird, daß die Strömungskanäle 140 bis
146 der Schließhülse 134 nicht auf einen der Strömungskanäle
112, 114 und 120, 122 der Öffnungshülse 100 ausgerichtet
sind, kann kein Dämpfungsfluid durch das Drehventil 98 flie
ßen. Entsprechend wird das Fließen von Dämpfungsfluid zwi
schen dem oberen und unteren Teil der Arbeitskammer 50 durch
den Kolben 52 geregelt, der eine harte Dämpfungscharakteri
stik hat. Die Strömungskanäle 120 und 122 der Öffnungshülse
100 und die Strömungskanäle 144 und 146 der Schließhülse 134
werden in Verbindung mit einem noch zu beschreibenden Einweg
ventil verwendet.
Die Schließhülse 134 enthält ferner einen axialen Vorsprung
148 am geschlossenen oberen Endabschnitt 136 mit einem nach
unten verlaufenden Schlitz 152. Der Vorsprung 148 ist zum
oberen Teil der Arbeitskammer 50 gerichtet und wirkt auf den
Schaft 154 des noch zu beschreibenden Betätigers ein, der die
Schließhülse 134 dreht. Durch Drehen der Schließhülse 134
werden deren Strömungskanäle 140 bis 146 wahlweise auf die
Strömungskanäle 112, 114 und 120, 122 der Öffnungshülse 100
gerichtet, so daß das Fließen von Dämpfungsfluid zwischen dem
oberen und unteren Teil der Arbeitskammer 50 gesteuert werden
kann.
Zum Erzeugen eines weichen Kompressionshubes relativ zum
Rückhub ist ein Einwegventil 160 vorgesehen. Dieses hat eine
ringförmige Ventilhülse 162, die koaxial in der zentralen
Bohrung 138 der Schließhülse 134 sitzt. Der untere Teil der
Ventilhülse 162 hat einen radialen Flansch 164, der am oberen
Teil des Kolbenbolzens 54 anliegt. Die Ventilhülse 162 er
streckt sich von dem Kolbenbolzen 54 zum oberen Teil der Ar
beitskammer 50 bis zu einem Punkt kurz unter den Strömungska
nälen 144, 146 der Schließhülse 134. Die Ventilhülse 162 hat
mehrere radiale Strömungskanäle 166, deren Mitten in einer
gemeinsamen Ebene mit den Mitten der Strömungskanäle 120, 122
der Öffnungshülse 100 liegen. Dämpfungsfluid kann also zwi
schen dem oberen und dem unteren Teil der Arbeitskammer 50
durch die Strömungskanäle 166 der Ventilhülse 162 und die
Strömungskanäle 120, 122 der Öffnungshülse 100 fließen, wenn
die Strömungskanäle 144, 146 der Schließhülse 134 auf die
Strömungskanäle 120, 122 der Öffnungshülse 100 ausgerichtet
sind.
Das Einwegventil 160 hat ferner ein Schließelement 168, das
in der zentralen Bohrung 138 der Schließhülse 134 koaxial mit
der Venthülse 162 an deren oberem Ende angeordnet ist. Das
Schließelement 168 hat einen radialen Flansch 170, der auf
das obere Ende der Ventilhülse 162 paßt. Wenn das Schließele
ment 168 auf dem oberen Ende der Ventilhülse 162 sitzt, kann
kein Dämpfungsfluid zwischen dem oberen und dem unteren Teil
der Arbeitskammer 50 durch die Strömungskanäle 120, 122 der
Öffnungshülse 100 sowie durch die Strömungskanäle 144, 146
der Schließhülse 134 fließen. Wenn aber das Schließelement
168 einen Abstand zum oberen Ende der Ventilhülse 162 hat, so
kann Dämpfungsfluid zwischen dem oberen und dem unteren Teil
der Arbeitskammer 50 durch das Einwegventil 160 über die
Strömungskanäle 120, 122 der Öffnungshülse 100 und die Strö
mungskanäle 144, 146 der Schließhülse 134 fließen.
Eine Feder 172 bringt das Schließelement 168 an das obere En
de der Ventilhülse 162. Die Feder 172 ist in der zentralen
Bohrung 138 der Schließhülse 134 zwischen dem geschlossenen
oberen Ende 136 der Schließhülse 134 und dem Flansch 170 des
Schließelements 168 angeordnet. Wenn der Druck im unteren
Teil der Arbeitskammer 50 den Druck in deren oberem Teil
übersteigt, um die durch die Feder 172 auf das Schließelement
168 ausgeübte Kraft zu überwinden, bewirkt das Dämpfungsfluid
im unteren Teil der Arbeitskammer 50 über das Schließelement
168 ein Zusammendrücken der Feder 172. Wenn dies geschieht,
kann Dämpfungsfluid aus dem Innenraum der Ventilhülse 162
durch die Strömungskanäle 144, 146 der Schließhülse 134 und
die Strömungskanäle 120, 122 der Öffnungshülse 100 in die
Kammer 106 fließen, wenn die Strömungskanäle 120, 122 auf die
Strömungskanäle 144, 146 ausgerichtet sind. Das Dämpfungs
fluid in der Kammer 106 kann dann in den oberen Teil der Ar
beitskammer 50 durch die Strömungskanäle 174 des Kolbenbol
zens 54 fließen, wodurch ein relativ weicher Kompressionshub
entsteht. Beim Rückhub verstellt die Feder 172 das Schließ
element 168 zum oberen Ende der Ventilhülse 162 hin, damit
kein Dämpfungsfluid aus dem oberen in den unteren Teil der
Arbeitskammer 50 durch die Strömungskanäle 120, 122 der Öff
nungshülse 100 und die Strömungskanäle 144, 146 der Schließ
hülse 134 fließen kann. Das Einwegventil 160 erzeugt daher
einen relativ harten Rückhub.
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die auf die Schließ
hülse 134 wirkenden Kräfte ausgeglichen sind. Beispielsweise
werden Kräfte auf die Schließhülse 134 durch das durch die
Strömungskanäle 112, 120 fließende Strömungsfluid mittels der
Strömung von Dämpfungsfluid durch die Strömungskanäle 114,
122 ausgeglichen. Ferner wird die auf das geschlossene obere
Ende 136 der Schließhülse 134 durch das Dämpfungsfluid in der
zentralen Bohrung 138 ausgeübte Kraft durch die Kraft ausge
glichen, welche durch den Druck des Dämpfungsfluids in der
ringförmigen Aussparung 156 erzeugt wird, welches aus der
zentralen Bohrung 138 durch den Strömungskanal 155 kommt. Zu
sätzlich sind die Schließhülse 134 und die Ventilhülse 162
unabhängig voneinander drehbar, so daß die auf das Einwegven
til 160 wirkenden Kräfte nicht auf die Schließhülse 134 über
tragen werden. Da die auf die Schließhülse 134 wirkenden
Kräfte ausgeglichen sind, kann der noch zu beschreibende Be
tätiger die Schließhülse 134 ohne zu starke Reibung drehen.
Da der Betätiger deshalb die Schließhülse mit größerer Win
kelgeschwindigkeit drehen kann, wird die Betätigungszeit des
Drehventils 98 verkürzt. Ferner nimmt die Lebensdauer des
Drehventils 98 sowie des Betätigers zu, da beide mechanisch
geringer beansprucht werden.
Zum Drehen des Drehventils 98 ist ein Betätiger 176 koaxial
in dem Kolbenbolzen 56 angeordnet. Er dreht die Schließhülse
134 so, daß das Drehventil 98 die Strömung von Dämpfungsfluid
zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Arbeitskammer 50
steuern kann. Der Betätiger 176 hat einen Motor/Getriebeteil
178 und einen Sensorteil 180, die durch eine kreisrunde Hal
teplatte 182 getrennt sind, welche an dem Motor/Getriebeteil
178 mit mehreren Schrauben (nicht dargestellt) befestigt ist.
Die Halteplatte 182 liegt an einer Stufe 186 des Kolbenbol
zens 56, um eine Aufwärtsbewegung des Betätigers 176 zu ver
hindern. Zusätzlich hat der Sensorteil 180 ein Gehäuse 188,
das an der Stufe 126 der Öffnungshülse 100 liegt, um eine Ab
wärtsbewegung des Betätigers 176 zu verhindern. Das Gehäuse
188 hat eine Öffnung 190, die den Vorsprung 148 der Schließ
hülse 134 sowie einen Schaft 154 des Betätigers 176 aufnimmt.
Dieser hat einen rechteckigen Endabschnitt 192, der in dem
Schlitz 152 des Vorsprungs 148 sitzt. Eine Drehung des Schaf
tes 154 bewirkt also eine Drehung des Vorsprungs 148 und da
mit der Schließhülse 134.
Das Sensorgehäuse 188 hat ferner am unteren Ende eine Ausspa
rung 194, in der eine Ringdichtung 196 sitzt. Diese verhin
dert ein Fließen von Dämpfungsfluid zwischen dem Sensorge
häuse 188 und dem Vorsprung 148 der Schließhülse 134. Ferner
ist eine Ringdichtung 197 nahe der Innenfläche der Kolben
stange 56 zwischen dem Gehäuse 188 und der Öffnungshülse 100
angeordnet, um ein Fließen von Dämpfungsflüssigkeit zwischen
beiden zu verhindern. Eine Ringscheibe 198 zwischen dem Ge
häuse 188 und dem oberen geschlossenen Ende 136 der Schließ
hülse 134 begrenzt deren Aufwärtsbewegung. Der Betätiger 176
kann ein Produkt der Copal Co., Ltd., sein, jedoch können
auch andere geeignete Betätiger eingesetzt werden.
Damit die Öffnungshülse 100 und die Schließhülse 134 Dämp
fungsfluid aus dem unteren Teil der Arbeitskammer 50 erhal
ten, enthält der Kolbenbolzen 54 einen ersten Strömungskanal
200, wie in Fig. 10 gezeigt. Dieser läuft vom unteren Teil 70
des Kolbenbolzens 54 zu dem axial verlängerten oberen Ende
132 des Kolbenbolzens 54. Außerdem ist die axiale Mittellinie
des Strömungskanals 200 koaxial mit der Mittellinie des Kol
benbolzens 54. Da der untere Teil 70 des Kolbenbolzens 54 mit
dem unteren Teil der Arbeitskammer 50 in Verbindung steht,
kann der erste Strömungskanal 200 Dämpfungsfluid aus dem un
teren Teil der Arbeitskammer 50 zur Öffnungshülse 100 und zur
Schließhülse 134 leiten.
Damit die Öffnungshülse 100 und die Schließhülse 134 Dämp
fungsfluid aus dem oberen Teil der Arbeitskammer 50 erhalten,
hat der Kolbenbolzen 54 ferner mehrere zweite Strömungskanäle
202. Jeder dieser Strömungskanäle 202 hat einen radialen Teil
204 und einen axialen Teil 206. Die radialen Teile 204 sind
auf der oberen Fläche eines Ringflansches 208 angeordnet, der
sich zwischen dem oberen Endteil 132 und dem unteren Teil 70
des Kolbenbolzens 54 befindet. Der Ringflansch 208 dient auch
als Lager für die Ventilscheiben 78, die die Strömung von
Dämpfungsfluid durch den Kolben 52 steuern. Der Querschnitt
eines jeden zweiten Strömungskanals 202 ist mindestens so be
messen, daß der Gesamtquerschnitt aller zweiten Strömungska
näle 202 größer als der Querschnitt des ersten Strömungska
nals 200 ist.
Die axialen Teile 206 der zweiten Strömungskanäle 202 sind an
der Außenfläche eines Gewindeabschnitts 209 des Kolbenbolzens
54 angeordnet. Der Gewindeabschnitt 209 liegt zwischen dem
Ringflansch 208 und dem oberen Endteil 132 des Kolbenbolzens
54. Er sitzt in einem Innengewinde der Kolbenstange 56, wo
durch der Kolbenbolzen 54 mit dieser verbunden ist. Da die
radialen Teile 204 der zweiten Strömungskanäle 202 mit dem
oberen Teil der Arbeitskammer 50 in Verbindung stehen, kann
Dämpfungsfluid von dort zur Öffnungshülse 100 sowie zur
Schließhülse 134 durch die radialen Teile 204 und die axialen
Teile 206 der zweiten Strömungskanäle 202 sowie durch die
Kammer 106 fließen.
Der Kolbenbolzen 54 kann mit der Kolbenstange 56 durch deren
Deformieren in zwei Bereichen 210 (Fig. 2) nahe zwei axialen
Teilen 206 der zweiten Strömungskanäle 202 verbunden werden,
wodurch die verformten Bereiche 210 der Kolbenstange 56 in
zwei axiale Teile 206 hineinragen. Durch Deformation der Kol
benstange 56 wird eine mechanische Hemmung zwischen Kolben
bolzen 54 und Kolbenstange 56 erzeugt, so daß beide relativ
zueinander unverdrehbar sind. Bei einer solchen Deformation
der Kolbenstange 56 schließen die deformierten Bereiche 220
etwa 70% des Querschnitts der axialen Teile 206. Die defor
mierten Teile 210 der Kolbenstange 56 erübrigen einen Kleb
stoff, der den Kolbenbolzen 54 verunreinigen oder sich auch
während des Betriebs lockern könnte.
Im folgenden wird der Fluß von Dämpfungsfluid durch die ver
schiedenen Teile des Stoßdämpfers erläutert. Wenn die
Schließhülse 134 so gedreht wird, daß ihre Strömungskanäle
140 bis 146 auf die Strömungskanäle 112, 114, 120 und 122 der
Öffnungshülse 100 ausgerichtet sind, so kann Dämpfungsfluid
von dem oberen in den unteren Teil der Arbeitskammer 50 fol
gendermaßen fließen: Durch die radialen Teile 204 und die
axialen Teile 206 der Strömungskanäle 202, durch die Strö
mungskanäle 140 bis 146 der Schließhülse 134, durch die Strö
mungskanäle 112 bis 122 der Öffnungshülse 100 und den Strö
mungskanal 200 des Kolbenbolzens 54. Da die Strömungskanäle
112, 114, 120 und 122 der Öffnungshülse 100 relativ groß
sind, wird ein weicher Kompressions- und Rückhub erzeugt.
Wenn die Schließhülse derart weitergedreht wird, daß die
Strömungskanäle 140 bis 146 nicht auf einen der Strömungska
näle 112, 114 und 120, 122 der Öffnungshülse 100 ausgerichtet
sind, kann kein Dämpfungsfluid durch das Drehventil 98 flie
ßen. Daher wird die Strömung von Dämpfungsfluid zwischen dem
oberen und dem unteren Teil der Arbeitskammer 50 durch den
Kolben 52 geregelt, der in beschriebener Weise eine harte
Dämpfungscharakteristik erzeugt. Es sei bemerkt, daß die
Strömungskanäle 120, 122 der Öffnungshülse 100 und die Strö
mungskanäle 144, 146 der Schließhülse 134 in Verbindung mit
dem bereits beschriebenen Einwegventil 160 arbeiten.
Da der Kolbenbolzen 54 die zweiten Strömungskanäle 202 ent
hält, kann Dämpfungsfluid aus der Kammer 106 und dem oberen
Teil der Arbeitskammer 50 ohne Öffnungen in der Kolbenstange
56 fließen. Daher können die Herstellschritte für die Kol
benstange 56 und die Dicke der zylindrischen Wände der Kol
benstange 56 verringert werden. Da der Ringflansch 208 eine
Vorspannkraft auf die Ventilscheiben 78 ausübt, ist ein ring
förmiges Abstandelement zwischen dem Kolben 52 und dem Kol
benbolzen 54 nicht erforderlich, so daß die "Totlänge" (d. h.
der Teil der Kolbenstange 56 und des Kolbenbolzens 54, der
sich nicht aus dem Druckzylinder herausbewegt) verringert.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann die oben
genannte Aufgabe erfüllen. Die Erfindung umfaßt aber auch Mo
difikationen, Abänderungen und Weiterbildungen. Beispielswei
se kann die Form des Kolbenbolzens sowie der Strömungskanäle
im Kolbenbolzen geändert sein. Außerdem kann eine andere An
zahl Strömungskanäle im Kolbenbolzen vorhanden sein.
Claims (13)
1. Stoßdämpfer (10) mit einem Druckzylinder (48), dessen Arbeitskammer (50)
Dämpfungsfluid in einem ersten und einem zweiten Teil enthält, einer min
destens teilweise in dem Druckzylinder angeordneten Kolbenstange (56),
und einem in dem Druckzylinder angeordneten Kolben (52), der mit der Kol
benstange (56) verbunden ist, wobei eine Verbindungsanordnung (54) zwi
schen Kolben (52) und Kolbenstange (56) einen ersten Strömungskanal
(200) in Verbindung mit dem ersten Teil der Arbeitskammer (50) und einen
zweiten Strömungskanal (202) in Verbindung mit dem zweiten Teil der Ar
beitskammer (50) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolbenbolzen
(54) als Verbindungsanordnung einen radial abstehenden Flansch (208) hat,
und daß der zweite Strömungskanal (202) längs einer ersten radialen Fläche
des Flansches (208) und axial längs eines Verbindungsabschnitts (210) zwi
schen Kolbenbolzen (54) und Kolbenstange (56) ausgebildet ist.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch
(208) zwischen der Kolbenstange (56) und einer Anordnung (98) zum Be
grenzen der Strömung von Dämpfungsfluid durch den Kolben (52) angeord
net ist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kolbenstange (56) und der Kolbenbolzen (54) eine Kammer (106) begren
zen, und daß der zweite Strömungskanal (202) den zweiten Teil der Arbeits
kammer (50) mit dieser Kammer verbindet.
4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Ventilelement
(98) in der Kammer (106), die durch die Kolbenstange (56) und den Kolben
bolzen (54) begrenzt ist, wobei der zweite Strömungskanal (202) ein Fließen
von Dämpfungsfluid zwischen dem zweiten Teil der Arbeitskammer (50) und
dem Ventilelement (98) und der erste Strömungskanal (200) ein Fließen von
Dämpfungsfluid zwischen dem ersten Teil der Arbeitskammer (50) und dem
Ventilelement (98) erlaubt.
5. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß der erste Strömungskanal (200) axial über die Länge des
Kolbenbolzens (54) zwischen Kolben (52) und Kolbenstange (56) verläuft.
6. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch ein Element (78) zum Begrenzen des Flusses von Dämpfungsfluid
durch den Kolben (52), die durch den Flansch (108) gegen den Kolben (52)
drückbar ist.
7. Stoßdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kolbenstange (56) einen deformierten Abschnitt (210) hat,
in dem die Kolbenstange (56) an dem Kolbenbolzen (54) befestigt ist.
8. Stoßdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben
bolzen (54) durch den deformierten Abschnitt (210) der Kolbenstange (56)
so beaufschlagt ist, daß zwischen Kolbenbolzen (54) und Kolbenstange (56)
eine mechanische Hemmung besteht.
9. Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben
bolzen (54) mehrere zweite Strömungskanäle (202) enthält, die eine Strö
mungsverbindung zwischen dem oberen und dem unteren Teil der Arbeits
kammer (50) herstellen, und daß der deformierte Abschnitt (210) an minde
stens einem Strömungskanal angrenzt.
10. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das Element zum Begrenzen des Flusses von Dämpfungsfluid minde
stens eine Ventilscheibe (78) ist, und daß der Flansch (208) neben der
Ventilscheibe (78) angeordnet ist.
11. Stoßdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch
(208) eine erste und eine zweite Fläche hat, daß die erste Fläche angren
zend an die Kolbenstange (56) angeordnet ist, und daß die zweite Fläche
angrenzend an die Ventilscheibe (78) angeordnet ist.
12. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 4 bis 11, gekennzeichnet durch
eine Kolbenstange (56) mit einer mindestens teilweise in dem Druckzylinder
(48) angeordneten zylindrischen Wand, durch die kein Dämpfungsfluid hin
durchfließen kann, und durch ein Drehventil (98) in dem Druckzylinder (48),
das den Fluß von Dämpfungsfluid zwischen dem ersten und dem zweiten
Teil der Arbeitskammer (50) teilweise steuert.
13. Stoßdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreh
ventil (98) in der Kammer (106) angeordnet ist, daß der erste Strömungska
nal (200) Dämpfungsfluid zwischen dem ersten Teil der Arbeitskammer (50)
und dem Drehventil (98) führt, und daß der zweite Strömungskanal (202)
Dämpfungsfluid zwischen dem zweiten Teil der Arbeitskammer (50) und dem
Drehventil (98) führt.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TENNECO AUTOMOTIVE INC., MONROE, MICH., US |
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D2 | Grant after examination | ||
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