DE19532510C2

DE19532510C2 - Telescopic vibration damper, in particular for motor vehicles

Info

Publication number: DE19532510C2
Application number: DE1995132510
Authority: DE
Inventors: Klaus Albrecht; Karl-Heinz Borst; Peter Causemann; Guenter Reusing; Wolfgang Thieler; Achim Thomae; Hansjuergen Linde; Karl-Heinz Mohr; Uwe Neumann
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-09-02
Filing date: 1995-09-02
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2015-09-03
Also published as: DE19532510A1

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 Behälter rohr angeordneten Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die Kolben stange 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 a piston rod attached, valve-equipped piston that the container tube or one in the container Pipe arranged working cylinders divided into two working spaces, the pistons rod in the area of the upper work area through a piston rod guide is sealed to the outside.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, (z. B. DE 75 05 369 U1) bei denen der Dämpfungskolben mit Durchlässen versehen ist die sich abdichten lassen, so dass im verriegelten Zustand des Steuerschiebers eine Durchströmung des Arbeitskol bens vollkommen unterbunden ist. Nachteilig ist bei diesem System, dass durch das vorhandene Bodendruckventil nur eine bedingt erreichbare Blockierkraft in Druck richtung erzielt werden kann. Die erreichbare Blockierkraft steht in Abhängigkeit des Bodenventilöffnungsdruckes, der jeweils durch die abgestimmte erforderliche Dämp fung des Schwingungsdämpfers vorgegeben ist.Devices of this type are known (e.g. DE 75 05 369 U1) in which the Damping piston is provided with passages that can be sealed so that in the locked state of the spool a flow through the working col is completely prevented. The disadvantage of this system is that the existing bottom pressure valve only a limited achievable blocking force in pressure direction can be achieved. The blocking force that can be achieved depends on the Bottom valve opening pressure, which is determined by the required damping tion of the vibration damper is specified.

Darüber hinaus sind hydraulische, sperrbare Zweirohrschwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE 34 13 815 C2) 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 Ausneh mung der Kolbenstangenführung angeordnet, so dass für einen jeweiligen Schwin gungsdämpfertyp eine spezielle Kolbenstangenführung herzustellen ist, eine nach trägliche Nachrüstung ist bei einer solchen Ausführungsform nicht möglich.In addition, hydraulic, lockable two-tube vibration dampers are known (e.g. DE 34 13 815 C2) in which the lower work area has at least one im Bottom of the working cylinder arranged bottom valve with a coaxial around the Working cylinder arranged compensation room is connected. There is one Flow connection between the upper and lower work space provided, by an axially displaceable, from the outside via a pressure connection acted upon control piston is controlled. The spool is in a recess tion of the piston rod guide arranged so that for a respective Schwin type of damper a special piston rod guide is to be produced, one after In such an embodiment, retrofitting is not possible.

Es sind auch hydraulisch betätigte Feststellvorrichtungen für Stoßdämpfer (DE-AS 10 12 494) bekannt, die durch eine im Innern des Behälterrohres angeordnete Vor richtung wirksam wird. Diese Vorrichtung bedingt eine spezielle und aufwendige Ausbildung des Kolbens und gestattet es nicht, auf serienmäßige Schwingungs dämpfer mit ggf. geringen Änderungen zurückzugreifen.There are also hydraulically operated locking devices for shock absorbers (DE-AS 10 12 494) known by a arranged in the interior of the container tube in front direction becomes effective. This device requires a special and complex Training of the piston and does not allow it to vibrate as standard damper with small changes if necessary.

Bei Gasfedern (US-PS 4,449,702) sind Verriegelungsvorrichtungen bekannt, die le diglich in einer Endposition arretierbar sind und zur Entriegelung manuell betätigt werden müssen.In gas springs (US Pat. No. 4,449,702) locking devices are known that le diglich can be locked in an end position and operated manually to unlock Need to become.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer mit teleskopartig ineinan der verschiebbaren Rohren zu schaffen, der in jeder beliebigen Stellung die komplet te 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 nachrüst bar sind.The object of the invention is to provide a vibration damper with one another telescopically to create slidable tubes that complete in any position te vehicle suspension, that is, the jamming and rebound blocked, and axially is short and simple made up of a few components, whereby Retrofitting existing vibration dampers if necessary without much effort are cash.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass koaxial außerhalb des Behälterroh res ein mit der Kolbenstange befestigtes Außenrohr angeordnet ist, wobei das Behälterrohr mit dem Außenrohr über eine kraft- und/oder formschlüssige Arretierung in jeder beliebigen Lage axial fixierbar ist.To solve this problem it is provided that coaxially outside of the container res is an outer tube attached to the piston rod, the Container tube with the outer tube via a non-positive and / or positive Locking is axially fixable in any position.

Bei dieser Ausführung ist von Vorteil, dass über ein Außenrohr, welches mit der Kol benstange verbunden ist, und einer entsprechenden Arretierung der Schwingungs dämpfer unabhängig von seiner eigentlichen Funktion in jeder beliebigen Lage blo ckierbar 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.This version has the advantage that an outer tube, which is connected to the col ben rod is connected, and a corresponding locking of the vibration damper regardless of its actual function in any position is pluckable. The outer tube together with the lock can be used in a wide variety of ways Adjust vibration damper types, furthermore is a retrofit easily possible with existing standard vibration dampers.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist die Arretierung koaxial zwischen dem Behälterrohr und dem Außenrohr angeordnet.According to a further essential feature, the locking device is coaxial between the Container tube and the outer tube arranged.

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. Advantageous is that the elastic element is provided with at least one cavity, that can be filled with a medium. A gas and / or can be used as the medium use 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 elastic tube and the clamping segments are arranged on the outer tube.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, dass das elastische Element durch axiale Druckbeaufschlagung radial in seiner Größe veränderbar ist.According to a further feature, the elastic element is provided 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 of the Container pipe arranged distributed.

Zur Erzielung einer einwandfreien Blockierung des Schwingungsdämpfers wirken die Spannsegmente mit Axialanschlägen zusammen. Die Axialanschläge sind dabei Be standteil des Außenrohres und stützen die Spannsegmente zusammen mit dem Be hälterrohr ab.They work to achieve a perfect blocking of the vibration damper Clamping segments together with axial stops. The axial stops are Be part of the outer tube and support the clamping segments together with the loading tube from.

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 vor gesehen, dass mindestens eine der sich benachbarten Flächen der des Behälterroh res oder des Spannsegmentes zur Ausbildung eines Formschlusses mit einer entsprechenden Oberflächenkontur versehen ist. Mit Vorteil ist dabei als Oberflächen kontur beispielsweise ein Rund-, Trapez- und/oder Sägezahnkontur vorgesehen.To increase a blocking force, a positive connection is also required seen that at least one of the adjacent surfaces of the container pipe res or the clamping segment to form a positive connection with a corresponding Surface contour is provided. The advantage here is as surfaces contour, for example, a round, trapezoidal and / or sawtooth contour is provided.

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 schema tisch dargestellt. Preferred embodiments of the invention are shown in the drawings represented table.

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 engaging the clamping segments 10 into the recess 19 , that is to say that 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. Beim Entladen 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 tensioning 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, when loading a vehicle, a higher vehicle weight will have to be absorbed, so that the piston rod 2 tries to immerse in relation to the container tube 4 , the clamping 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 .

Reference list

11

Schwingungsdämpfer
Vibration damper

22nd

Kolbenstange
Piston rod

33rd

Kolben
piston

44

Behälterrohr
Container tube

55

Befestigungen
Fortifications

66

Außenrohr
Outer tube

77

Arretierung
Locking

88th

elastisches Element
elastic element

99

Hohlraum
cavity

1010th

Spannsegmente
Clamping segments

1111

Axialanschläge
Axial stops

1212th

Arbeitszylinder
Working cylinder

1313

Druckanschluß
Pressure connection

1414

Feder
feather

1515

Hydraulikleitung
Hydraulic line

1616

Ventil
Valve

1717th

Kompressor
compressor

1818th

Steuerung
control

1919th

Ausnehmung
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 coaxially outside the container tube ( 4 ) with the piston rod ( 2 ) be fixed outer tube ( 6 ) is arranged, the container tube ( 4 ) with the outer tube ( 6 ) via a force and / or positive locking ( 7 ) can be axially fixed in any desired position.

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 element ( 8 ) which is variable in its size in the radial direction is provided as the locking means.

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 device ( 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 ) can be changed radially in its size by axial pressurization.

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 formed in one piece.

12. Telescopic vibration damper according to claim 6, characterized in that at least one of the adjacent surfaces of the container tube ( 4 ) o that of 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 one surface contour for locking ( 7 ) e is adaptable to the surface contour.

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

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.