DE19532510A1

DE19532510A1 - Axially locking telescopic damper, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE19532510A1
Application number: DE1995132510
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Albrecht; Karl-Heinz Borst; Peter Dr Ing Causemann; Guenter Dr Rer Nat Reusing; Wolfgang Dipl Ing Thieler; Achim Dr Rer Nat Thomae; Hansjuergen Prof Dr Ing Linde; Karl-Heinz Prof Dr Ing Mohr; Uwe Dipl Ing Neumann
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-09-02
Filing date: 1995-09-02
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2015-09-03
Also published as: DE19532510C2

Abstract

The damper has a container tube (4), and a piston (3) which is fixed to a connecting rod (2). The piston divides the tube, or a cylinder inside it, into two working volumes, and the rod is guided and sealed externally in the region of the upper volume. An outer tube (6) is arranged coaxially around the outside of the container tube, and is fastened to the rod. The tubes can be fixed together axially via a frictional or shape-mating locking mechanism (7), which may be arranged coaxially between them, and which may have an elastic element whose radial size can be altered. The element may also have at least one cavity which may be filled by a gas and/or a fluid.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Teleskopschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Behälterrohr, einem an einer Kolbenstange befestigten, ventilbestückten Kolben, der das Behälterrohr bzw. einen im Behälterrohr angeordneten Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die Kolbenstange im Bereich des oberen Arbeitsraumes durch eine Kolbenstangenführung dichtend nach außen geführt ist.The invention relates to a telescopic vibration damper, in particular for motor vehicles, consisting of a container tube, one on one Piston rod attached, valve-equipped piston that the container tube or a working cylinder arranged in the container tube in two working rooms divided, with the piston rod in the area of the upper work space a piston rod guide is sealingly guided to the outside.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, (z. B. DE-GM 75 05 369), bei denen der Dämpfungskolben mit Durchlässen versehen ist die sich abdichten lassen, so daß im verriegelten Zustand des Steuerschiebers eine Durchströmung des Arbeitskolbens vollkommen unterbunden ist. Nachteilig ist bei diesem System, daß durch das vorhandene Bodendruckventil nur eine bedingt erreichbare Blockierkraft in Druckrichtung erzielt werden kann. Die erreichbare Blockierkraft steht in Abhängigkeit des Bodenventilöffnungsdruckes, der jeweils durch die abgestimmte erforderliche Dämpfung des Schwingungsdämpfers vorgegeben ist.Devices of this type are known (e.g. DE-GM 75 05 369) in which the damping piston is provided with passages that can be sealed, see above that in the locked state of the spool a flow of Working piston is completely prevented. The disadvantage of this system is that only a limited achievable through the existing bottom pressure valve Blocking force can be achieved in the printing direction. The blocking force that can be achieved is dependent on the bottom valve opening pressure, which is in each case by the coordinated required damping of the vibration damper is specified.

Darüber hinaus sind hydraulische, sperrbare Zweirohrschwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-PS 34 13 815) bei denen der untere Arbeitsraum über mindestens ein im Boden des Arbeitszylinders angeordnetes Bodenventil mit einem koaxial um den Arbeitszylinder angeordneten Ausgleichsraum in Verbindung steht. Dabei ist eine Strömungsverbindung zwischen dem oberen und dem unteren Arbeitsraum vorgesehen, die durch einen axial verschiebbaren, von außen über einen Druckanschluß beaufschlagten Steuerkolben gesteuert wird. Der Steuerkolben ist in einer Ausnehmung der Kolbenstangenführung angeordnet, so daß für einen jeweiligen Schwingungsdämpfertyp eine spezielle Kolbenstangenführung herzustellen ist, eine nachträgliche Nachrüstung ist bei einer solchen Ausführungsform nicht möglich.In addition, there are hydraulic, lockable two-tube vibration dampers known (e.g. DE-PS 34 13 815) in which the lower work space over at least one bottom valve arranged in the bottom of the working cylinder a compensation space arranged coaxially around the working cylinder in Connection is established. There is a flow connection between the top and the lower work space provided by an axially movable, of is controlled externally via a pressure port on the control piston. The control piston is arranged in a recess in the piston rod guide, so that a special one for each type of vibration damper Piston rod guide is to be produced, retrofitting is included with such an embodiment is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohren zu schaffen, der in jeder beliebigen Stellung die komplette Fahrzeugfederung, das heißt, die Ein- und Ausfederung blockiert, und dabei axial kurzbauend und einfach aus wenigen Bauteilen bestehend ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls bestehende Schwingungsdämpfer ohne großen Aufwand nachrüstbar sind.The object of the invention is to provide a vibration damper with telescopic to create tubes that can be slid into each other, which in any position complete vehicle suspension, that is, the jamming and rebound blocked, and axially short and simply formed from a few components is, where applicable existing vibration damper without large Effort can be retrofitted.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß koaxial außerhalb des Behälterrohres ein mit der Kolbenstange befestigtes Außenrohr angeordnet ist, wobei das Behälterrohr mit dem Außenrohr über eine kraft- und/oder formschlüssige Arretierung axial fixierbar ist.To solve this problem it is provided that coaxially outside of An outer tube fastened to the piston rod is arranged, wherein the container tube with the outer tube via a force and / or positive locking is axially fixable.

Bei dieser Ausführung ist von Vorteil, daß über ein Außenrohr, welches mit der Kolbenstange verbunden ist, und einer entsprechenden Arretierung der Schwingungsdämpfer unabhängig von seiner eigentlichen Funktion in jeder beliebigen Lage blockierbar ist. Das Außenrohr zusammen mit der Arretierung läßt sich an verschiedensten Schwingungsdämpfertypen anpassen, darüber hinaus ist eine Nachrüstung bei bestehenden serienmäßigen Schwingungsdämpfern ohne weiteres möglich.In this embodiment, it is advantageous that an outer tube, which with the Piston rod is connected, and a corresponding locking of the Vibration damper regardless of its actual function in everyone any position can be blocked. The outer tube together with the lock can adapt to various types of vibration damper, beyond that retrofitting to existing standard vibration dampers without further possible.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist die Arretierung koaxial zwischen dem Behälterrohr und dem Außenrohr angeordnet.According to another essential feature, the lock is coaxial between arranged the container tube and the outer tube.

Eine wesentliche Ausführungsform sieht vor, daß als Arretierung ein elastisches, seine Größe in radialer Richtung veränderbares Element vorgesehen ist. Vorteilhaft ist dabei, daß das elastische Element mit mindestens einem Hohlraum versehen ist, der mit einem Medium befüllbar ist. Hierbei läßt sich als Medium ein Gas und/oder ein Fluid verwenden. An essential embodiment provides that an elastic, its size is provided in the radial direction variable element. It is advantageous that the elastic element with at least one cavity is provided, which can be filled with a medium. Here can be used as a medium Use gas and / or a fluid.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Arretierung mindestens teilweise Spannsegmente aufweist. In vorteilhafter Weise sind zwischen dem Behälterrohr und dem Außenrohr das elastische Element und die Spannsegmente angeordnet.A further embodiment provides that the locking device is at least partially Has clamping segments. Are advantageously between the container tube and the outer tube, the elastic element and the clamping segments are arranged.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß das elastische Element durch axiale Druckbeaufschlagung radial in seiner Größe veränderbar ist.According to a further feature it is provided that the elastic element by axial pressure can be changed radially in size.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Spannsegmente über den Umfang des Behälterrohres verteilt angeordnet.According to a further embodiment, the clamping segments are over the circumference distributed of the container tube.

Zur Erzielung einer einwandfreien Blockierung des Schwingungsdämpfers wirken die Spannsegmente mit Axialanschlägen zusammen. Die Axialanschläge sind dabei Bestandteil des Außenrohres und stützen die Spannsegmente zusammen mit dem Behälterrohr ab.Act to achieve proper blocking of the vibration damper the clamping segments together with axial stops. The axial stops are thereby part of the outer tube and support the clamping segments together with the container pipe.

Ein wesentliches Merkmal sieht vor, daß die Spannsegmente einteilig ausgebildet sind.An essential feature provides that the clamping segments are made in one piece are.

Zur Erhöhung einer Blockierkraft ist zur kraftschlüssigen Verbindung zusätzlich vorgesehen, daß mindestens eine der sich benachbarten Flächen der des Behälterrohres oder des Spannsegmentes zur Ausbildung eines Formschlusses mit einer entsprechenden Oberflächenkontur versehen ist. Mit Vorteil ist dabei als Oberflächenkontur beispielsweise ein Rund-, Trapez- und/oder Sägezahnkontur vorgesehen.To increase a blocking force is an additional force-locking connection provided that at least one of the adjacent surfaces of the Container tube or the clamping segment to form a positive connection is provided with a corresponding surface contour. The advantage is as Surface contour, for example a round, trapezoidal and / or sawtooth contour intended.

In weiterer Ausgestaltung ist die der Oberflächenkontur benachbarte Kontur der Arretierung elastisch an die Oberflächenkontur anpaßbar.In a further embodiment, the contour adjacent to the surface contour is the Locking can be flexibly adapted to the surface contour.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Preferred embodiments of the invention are in the drawings shown schematically.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer teils im Schnitt; FIG. 1 shows a vibration damper and partly in section;

Fig. 2 ein Behälterrohr mit einer Arretierung als Einzelheit geschnitten; Figure 2 is a container tube with a lock cut as a detail.

Fig. 3-5 verschiedene Positionen der Arretierung; Fig. 3-5 different positions of the lock;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Schwingungsdämpfers zusammen mit einer entsprechenden Steuerung. Fig. 6 is a block diagram of a vibration damper together with a corresponding control.

Der in Fig. 1 dargestellte Zweirohrschwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 12, wobei der Kolben 3 den Arbeitszylinder 12 in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum unterteilt. Der Kolben 3 besitzt Dämpfungsventile. Der Arbeitszylinder 12 wird koaxial von einem Behälterrohr 4 umgeben, die zusammen den Ausgleichsraum bilden. Der Kolben 3 ist dabei mit einer Kolbenstange 2 verbunden, die an ihrem oberen Ende Befestigungsaugen 5 aufweist, während das Behälterrohr 4 am unteren Ende ebenfalls mit einem Befestigungsauge 5 versehen ist. Die Kolbenstange ist weiterhin mit einem Außenrohr umgeben, welches koaxial außerhalb des Behälterrohres 4 angeordnet ist, so daß zwischen dem Außenrohr 6 und dem Behälterrohr 4 eine Arretierung 7 angebracht ist. Die Arretierung 7 ist in der Fig. 2 im einzelnen dargestellt.The two-tube vibration damper shown in Fig. 1 consists essentially of the working cylinder 12 , the piston 3 dividing the working cylinder 12 into an upper and a lower working space. The piston 3 has damping valves. The working cylinder 12 is coaxially surrounded by a container tube 4 , which together form the compensation space. The piston 3 is connected to a piston rod 2 which has fastening eyes 5 at its upper end, while the container tube 4 is also provided with a fastening eye 5 at the lower end. The piston rod is also surrounded by an outer tube which is arranged coaxially outside the container tube 4 , so that a locking device 7 is attached between the outer tube 6 and the container tube 4 . The lock 7 is shown in FIG. 2 in detail.

Aus der Fig. 2 ist das Behälterrohr 4 zu entnehmen, welches von dem Außenrohr 6 umgeben ist, dabei ist im unteren Bereich des Außenrohres 6 die Arretierung 7 angeordnet. Die Arretierung 7 besteht im einzelnen aus dem elastischen Element 8, welches mit einem Hohlraum 9 versehen ist mit einem Druckanschluß 13 verbunden ist. Radial innerhalb des elastischen Elementes 8 sind Spannsegmente 10 vorgesehen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind und über die Feder 14 in Richtung des elastischen Elementes 8 gedrückt werden. Bei Druckbeaufschlagung des Hohlraumes 9 über den Druckanschluß 13 mit einem entsprechenden Medium wird sich das elastische Element 8 in Richtung der Spannsegmente 10 bewegen und diese mit dem Behälterrohr 4 kraftschlüssig in Eingriff bringen. Die Axialanschläge 11 im Außenrohr 6 bewirken mit einem entsprechenden Axialspiel, daß der Schwingungsdämpfer 1 über ein Einrasten der Spannsegmente 10 in die Ausnehmung 19 blockiert wird, das heißt, das Behälterrohr 4 wird sich gegenüber der Kolbenstange 2 nicht mehr relativ zueinander bewegen. Bei nachlassendem Druck im Hohlraum 9 werden die Federn 14 die Spannsegmente 10 radial nach außen verschieben, so daß nach erfolgter axialer Relativbewegung der Spannsegmente 10 von den Axialanschlägen 11 weg, die Blockierung des Schwingungsdämpfers 1 aufgehoben wird.From Fig. 2, the tubular container is shown in 4, which is surrounded by the outer tube 6, while the outer tube 6 is disposed, the detent 7 in the lower region. The locking device 7 consists in detail of the elastic element 8 , which is provided with a cavity 9 and is connected to a pressure connection 13 . Radially inside the elastic element 8 , clamping segments 10 are provided, which are arranged distributed over the circumference and are pressed by the spring 14 in the direction of the elastic element 8 . When the cavity 9 is pressurized with an appropriate medium via the pressure connection 13 , the elastic element 8 will move in the direction of the clamping segments 10 and bring these into engagement with the container tube 4 in a force-fitting manner. With a corresponding axial play, the axial stops 11 in the outer tube 6 cause the vibration damper 1 to be blocked by the clamping segments 10 snapping into the recess 19 , that is to say the container tube 4 will no longer move relative to one another with respect to the piston rod 2 . When the pressure in the cavity 9 decreases, the springs 14 will move the clamping segments 10 radially outward, so that after the axial relative movement of the clamping segments 10 away from the axial stops 11 , the blocking of the vibration damper 1 is released.

In der Fig. 3 ist die Position Arretierung dargestellt, indem das elastische Element 8 durch Druckbeaufschlagung die Spannsegmente 10 an das Behälterrohr 4 drücken. Zwischen den Spannsegmenten 10 und den Axialanschlägen 11 ist Spiel vorhanden. Bei Endladen eines Fahrzeuges versucht der Schwingungsdämpfer sich zu entspannen, so daß, wie in Fig. 4 dargestellt, die Spannelemente 10 mit dem unteren Axialanschlag 11 in Eingriff kommen und dort ebenfalls über die Ausnehmung 19 radial fixiert wird. Dieses radiale Verspannen der Spannsegmente 10 in der Ausnehmung 19 sorgt für eine permanente Arretierung auch bei einem evtl. Druckverlust im elastischen Element 8.In Fig. 3 the position locking is shown by the elastic element 8 press the clamping segments 10 against the container tube 4 by pressurization. There is play between the clamping segments 10 and the axial stops 11 . When a vehicle is unloaded, the vibration damper tries to relax, so that, as shown in FIG. 4, the clamping elements 10 come into engagement with the lower axial stop 11 and are also fixed radially there via the recess 19 . This radial clamping of the clamping segments 10 in the recess 19 ensures permanent locking even in the event of a possible loss of pressure in the elastic element 8 .

Im Gegensatz hierzu wird bei Beladen eines Fahrzeuges ein höheres Fahrzeuggewicht abzufangen sein, so daß die Kolbenstange 2 gegenüber dem Behälterrohr 4 einzutauchen versucht, dabei werden die Spannsegmente 10 mit dem oberen Axialanschlag 11 in Eingriff kommen.In contrast to this, a higher vehicle weight will have to be absorbed when loading a vehicle, so that the piston rod 2 tries to immerse in relation to the container tube 4 , the tensioning segments 10 coming into engagement with the upper axial stop 11 .

Aus der Fig. 6 ist ein Blockschaltbild dargestellt, bei dem der Schwingungsdämpfer 1 eine Arretierung 7 aufweist, welche über eine Hydraulikleitung bzw. pneumatische Leitung 15 und einem Ventil 16 von einem Kompressor 17 beaufschlagt wird. Sowohl der Kompressor 17 wie auch das Ventil 16 werden über die Steuerung 18 entsprechend angesteuert. FIG. 6 shows a block diagram in which the vibration damper 1 has a locking device 7 which is acted upon by a compressor 17 via a hydraulic line or pneumatic line 15 and a valve 16 . Both the compressor 17 and the valve 16 are controlled accordingly via the controller 18 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Schwingungsdämpfer
2 Kolbenstange
3 Kolben
4 Behälterrohr
5 Befestigungen
6 Außenrohr
7 Arretierung
8 elastisches Element
9 Hohlraum
10 Spannsegmente
11 Axialanschläge
12 Arbeitszylinder
13 Druckanschluß
14 Feder
15 Hydraulikleitung
16 Ventil
17 Kompressor
18 Steuerung
19 Ausnehmung 1 vibration damper
2 piston rods
3 pistons
4 container tube
5 fixings
6 outer tube
7 locking
8 elastic element
9 cavity
10 clamping segments
11 axial stops
12 working cylinders
13 pressure connection
14 spring
15 hydraulic line
16 valve
17 compressor
18 control
19 recess

Claims

1.Telescopic vibration damper, in particular for motor vehicles, consisting of a container tube, a valve-fitted piston attached to a piston rod, which divides the container tube or a working cylinder arranged in the container tube into two working spaces, the piston rod sealing against the outside in the area of the upper working space by a piston rod guide is guided, characterized in that an outer tube ( 6 ) fastened to the piston rod ( 2 ) is arranged coaxially outside the container tube ( 4 ), the container tube ( 4 ) with the outer tube ( 6 ) via a non-positive and / or positive locking ( 7 ) is axially fixable.

2. Telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that the locking device ( 7 ) is arranged coaxially between the container tube ( 4 ) and the outer tube ( 6 ).

3. Telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that an elastic, its size in the radial direction variable element ( 8 ) is provided as a locking.

4. Telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that the elastic element ( 8 ) is provided with at least one cavity ( 9 ) which can be filled with a medium.

5. Telescopic vibration damper according to claim 4, characterized, that a gas and / or a fluid is used as the medium.

6. Telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that the locking means ( 8 ) has at least partially clamping segments ( 10 ).

7. Telescopic vibration damper according to claim 3 and claim 4, characterized in that between the container tube ( 4 ) and the outer tube ( 6 ), the elastic element ( 8 ) and the clamping segments ( 10 ) are arranged.

8. Telescopic vibration damper according to claim 3, characterized in that the elastic element ( 8 ) is radially variable in size by axial pressure.

9. Telescopic vibration damper according to claim 6, characterized in that the clamping segments ( 10 ) are arranged distributed over the circumference of the container tube.

10. Telescopic vibration damper according to claim 6, characterized in that the clamping segments ( 10 ) cooperate with axial stops ( 11 ).

11. Telescopic vibration damper according to claim 6, characterized in that the clamping segments ( 10 ) are integrally formed.

12. Telescopic vibration damper according to claim 6, characterized in that at least one of the adjacent surfaces of the container tube ( 4 ) or the clamping segment ( 10 ) is provided with a corresponding surface contour to form a positive connection.

13. Telescopic vibration damper according to claim 12, characterized, that as a surface contour, for example, round, trapezoidal and / or Sawtooth contours are provided.

14. Telescopic vibration damper according to claim 12, characterized in that the contour adjacent to the surface contour for locking ( 7 ) is elastically adaptable to the surface contour.

15. Telescopic vibration damper according to claim 10, characterized in that the clamping segments ( 1 a) are axially and radially fixed in the respective stop ( 11 ) during loading or compression of the vibration damper ( 1 ) during the loading process.

16. Telescopic vibration damper according to claim 10, characterized in that the clamping elements ( 10 ) after the loading process and subsequent pressure reduction in the elastic element ( 8 ) by the spring ( 14 ) can be brought to their starting position.