DE2218475A1

DE2218475A1 - SINGLE PIPE DAMPER WITH COMPRESSED GAS-FREE WORK AREA AND REMOVED BELLOWS

Info

Publication number: DE2218475A1
Application number: DE19722218475
Authority: DE
Inventors: Willi Schaefer
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 1972-04-17
Filing date: 1972-04-17
Publication date: 1973-10-31

Description

Einrohrdämpfer mit druckgasfreiem Arbeitsraum und abgestütztem Faltenbalg Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, insbesondere Einrohr-Stoßdämpfer, für Kraftfahrzeuglenkungen mit einem, mit Hydraulikmedium gefüllten Arbeitszylinder, einem, an einer Kolben stange angeordneten und mit dieser in dem Arbeitszylinder bewegbaren Kolben und einem Ausgleichsraum für das, beispielsweise-durch die einfahrende Kolbenstange verdrängte-Hydraulikvolumen, wobei der Ausgleichsraum durch einen Faltenbalg dargestellt wird, und der Faltenbalg in axialer Verlängerung des Arbeitszylinders im Stoßdämpfer-Zylinaerrohr angeordnet ist und von einer mit Ventilen versehenen Bodenplatte vom Arbeitsraum abgeteilt wird. Single-tube damper with work space free of pressurized gas and supported bellows The invention relates to a shock absorber, in particular a single-tube shock absorber, for Motor vehicle steering with a working cylinder filled with hydraulic medium, one, arranged on a piston rod and with this in the working cylinder movable piston and a compensation space for, for example, through the retracting Piston rod displaced-hydraulic volume, with the compensation space by a bellows is shown, and the bellows in the axial extension of the working cylinder is arranged in the shock absorber cylinder tube and provided with a valve The floor slab is separated from the work area.

Derartige, durch Membrane dargestellte Ausgleichsräume zeigen beispielsweise die deutschen Patentschriften 1 126 746 und 11256 959. Dabei soll die Membran verhindern, daß Luft in den Ausgleichsraum gelangen kann bzw. daß umgekehrt kein Dämpfmedium in den Luftraum gelangt. Bei starken Temperaturunterschieden jedoch verändert sich die Viskosität der Dämpfflüssigkeit, was sich besonders bei tiefen Temperaturen durch die erhöhte Zähflüssigkeit Störend bemerkbar macht und zu einem Unterdruck im Arbeitsraum des Dämpfers führt. Weiterhin zeigt die deutsche Offenlegungsschrift 1 580 686 einen durch einen Faltenbalg gebildeten Ausgleichsraum für einen Einrohrdämpfer. Auch hier besteht die Gefahr der Funktionsstörung durch viskositätsbedingten Unterdruck im Arbeitsraum. Such compensation spaces, represented by membranes, show, for example the German patents 1 126 746 and 11256 959. The membrane is intended to prevent that air can get into the compensation chamber or that, conversely, no damping medium gets into the airspace. In the case of large temperature differences, however, changes the viscosity of the steaming liquid, which is particularly important at low temperatures due to the increased viscosity makes disturbing noticeable and leads to a negative pressure leads in the working area of the damper. Furthermore shows the German Disclosure document 1 580 686 a compensating space formed by a bellows for a single tube damper. Here, too, there is a risk of malfunction due to viscosity-related negative pressure in the work room.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die bestehenden Konstruktionen zu verbessern und mit einfachen Mitteln deren Funktionssicherheit zu erhöhen.The object of the invention is therefore the existing constructions to improve and to increase their functional reliability with simple means.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch eine Feder, gegen deren Druck das Volumen des den Ausgleichsraum dastellenden Faltenbalges vergrößerbar ist. Diese Feder kann im allgemeinen so schwach eingestellt werden, aaß sie die Viskositätsunterschiede ausgleicht und stets für einen gleichbleibenden Ölstrom an den Bodenventilen sorgt. Gleichzeitig wird verhir.-dert, daß der Faltenbalg bei waagerechter Linbauweise durchhängt und evtl. an dem Zylinderinnenrohr scheuern kann, was zu erhöhtem Verschleiß und zur Funktionsstörung führt.This object is achieved according to the invention by a spring against the pressure of which increases the volume of the bellows forming the compensation space is. This spring can generally be adjusted so weakly that it ate the Compensates viscosity differences and always ensures a constant oil flow at the bottom valves. At the same time it is prevented that the bellows at horizontal Lin construction sags and possibly rubs against the cylinder inner tube can, which leads to increased wear and tear and malfunction.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, den Faltenbalg bodenseitig in einem Führungskolben zu lagern, wobei der Führungskolben mit einem Spiel gegenüber dem Zylinderrohr frei liegt und auf der dem Faltenbalg abgewandten Seite von einer Feder beaufschlagt ist. Durch diese Maßnahme wird auf vorteilhafte Weise oter Faltenbalg bouenseitig verstärkt und der Druck der Stützfeder gleichmäßig auf die gesamte Bodenfläche übertragen. Die den Führungskolben beaufschlagende Feder ist dabei gemaß einem weiteren Merkmal der Erfindung als Schraubendruckfeder ausgebildet und stützt sich an dem Zylinderboden ab.The invention also provides for the bellows on the bottom side in one To store the guide piston, the guide piston with a game compared to the Cylinder tube is exposed and on the side facing away from the bellows by a spring is applied. This measure is advantageous in oter bellows Reinforced on the side and the pressure of the support spring evenly on the entire floor area transfer. The spring acting on the guide piston is according to a further Feature of the invention designed as a helical compression spring and is based on the Cylinder bottom.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Faltenbalg an seiner öffnungsseite mit einem Ringwulst versehen, der nach oben gegen den Rand der Arbeitsraum-Bodenplatte und eine nach außen gewölbte Sicke des Zylinderrohres festliegt und von unten durch einen Stützring in seiner Lage gehalten wird. Auf diese vorteilhafte Weise erhält man eine dichtende und leicht montierbare Befestigung für den Faltenbalg, die nur einen geringen Bauaufwand erfordert und durch unwesentliche Abwandlungen ohnehin vorhandener Bauteile eine luft- und flüssigkeitsdichte BefestiguFg bildet.According to a further feature of the invention, the bellows is on his The opening side is provided with an annular bead that goes up against the edge of the workspace base plate and an outwardly curved bead of the cylinder tube is fixed and from below a support ring is held in place. In this advantageous way it is obtained you have a sealing and easy to assemble attachment for the bellows, which only requires little construction effort and anyway due to insignificant modifications of existing components forms an airtight and liquid-tight fastening.

Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen die in den beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellten Figuren, die im folgenden näher beschrieben werden. Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 einen Einrohrdämpfer mit Faltenbalg und erfindungsgemäßer Balgabstützung; Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt einer Faltenbalgabstützung mit Schraubendruckfeder; Fig. 3 den vergrößerten Ausschnitt einer Faltenbalgabstützung mit Wickel feder.Embodiments of the invention are shown in the enclosed Drawings schematically illustrated figures, which are described in more detail below will. The figures show in detail: FIG. 1 a single-tube damper with bellows and bellows support according to the invention; 2 shows the enlarged section of a bellows support with helical compression spring; 3 shows the enlarged section of a bellows support with coil spring.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Stoßdämpfer aus dem Zylinderrohr 1, in dem ein an der Kolbenstange 3 befestigter Kolben 2 in dem Arbeitsraum 6 bewegbar angeordnet ist. Durch die ein- und ausfahrende Kolbenstange 3 wird das Flüssigkeitsvolumen des Arbeitsraumes 6 ständig verändert, so daß aafür ein Ausgleichsraum 17 benötigt wird, der durch eine Bodenplatte 4 getrennt in einem Faltenbalg 7 untergebracht ist. Die Bodenplatte 4 ist dabei mit Bodenventilen 5 versehen, die die auftretenden Druckkräfte abbauen sollen. Der Faltenbalg 7 ist in einem mit atmosphärischem Druck versehenen Ausgleichsraum 16 angeordnet und stützt sich mit seinem Boden 10 an einem Führungskolben 11 ab. Zwischen Führungskolben 11 und Zylinderboden 15 erstreckt sich der Federraum 18, in dem die Stützfeder 12 angeordnet ist. An seiner dem Arbeitsraum 6 zugewandten öffnungsseite ist der Faltenbalg 7 mit einem Ringwulst 8 versehen, der in einer nach außen gewölbten Sicke 9 des Zylinderrohres 1 dichtend angeordnet ist.As Fig. 1 shows, the shock absorber consists of the cylinder tube 1, in which a piston 2 attached to the piston rod 3 can be moved in the working space 6 is arranged. The liquid volume is increased by the piston rod 3 moving in and out of the working space 6 is constantly changing, so that a compensation space 17 is required for aaafür which is housed in a bellows 7 separated by a base plate 4 is. The bottom plate 4 is provided with bottom valves 5, the occurring To reduce compressive forces. The bellows 7 is in an atmospheric pressure provided compensation space 16 is arranged and is supported with its bottom 10 on a Guide piston 11. Extends between guide piston 11 and cylinder base 15 the spring chamber 18 in which the support spring 12 is arranged. At his work room 6 facing the opening side, the bellows 7 is provided with an annular bead 8, which is arranged in a sealing manner in an outwardly curved bead 9 of the cylinder tube 1 is.

In Fig. 2 ist der Faltenbalg 7 und seine Befestigung und Lagerung vergrößert dargestellt. Der Faltenbalg 7 ruht mit seinem Balgboden 10 in einer Balglagerung 19 des Führungskolbens 11; der Führungskolben 11 liegt mit einem Spiel 14 gegenüber dem Zylinderrohr 1 frei und weist auf der dem Faltenbalg abgewandten Seite eine Federlagerung 13 auf, in welcher die Stütz feder 12 auf einer Seite geführt ist. Die andere Seite der Stützfeder 12 liegt an dem Zylinderboden 15 an und stützt sich hier ab. Der öffnungsseitige Ringwulst 8 des Faltenbalges 7 liegt arbeitsraumseitig an dera nach oben abgesetzten Rand 22 der Bodenplatte 4 an und wird seitlich in einer nach außen gewölbten Sicke 9 von einem ausgleichsraumseitig gegen ihn gelegten Stützring 20 gehalten. Arbeitsraumseitig wird der Rand 22 der Bodenplatte 4 und ausgleichsraumseitig der Stützring 20 von je einer nach innen gewölbten Einrollung 21 gegen axiale Verschiebung gesichert.In Fig. 2, the bellows 7 and its attachment and storage shown enlarged. The bellows 7 rests with its bellows base 10 in a bellows mounting 19 of the guide piston 11; the guide piston 11 lies opposite one another with a clearance 14 the cylinder tube 1 free and has a on the side facing away from the bellows Spring mounting 13, in which the support spring 12 is guided on one side. The other side of the support spring 12 rests against the cylinder base 15 and is supported from here. The annular bead 8 on the opening side of the bellows 7 is on the working space side at the edge 22 of the base plate 4, which is offset upwards, and is laterally in an outwardly curved bead 9 placed against him by a compensation space side Support ring 20 held. On the work space side, the edge 22 of the base plate becomes 4 and on the compensation space side the support ring 20, each of which has an inwardly curved curl 21 secured against axial displacement.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Stützfeder 12 durch eine Wickelfeder dargestellt ist. Prinzipiell ist die Ausbildung der Feder jedoch unerheblich, bei Anordnung einer Dichtung zwischen Führungskolben 11 und Zylinderrohr 1 ließe sich auch eine leicht vorgespannte Gasfeder verwenden, genausogut, wie es möglich ist, den Faltenbalg 7 als Zugfeder auszubilden, die Stützfeder 12 also in den Faltenbalg 7 mit einzuarbeiten.In Fig. 3 a further embodiment of the invention is shown, in which the support spring 12 is represented by a clock spring. In principle is the formation of the spring is insignificant if a seal is arranged between Guide piston 11 and cylinder tube 1 could also be a slightly preloaded gas spring use, just as well as it is possible to form the bellows 7 as a tension spring, thus incorporate the support spring 12 into the bellows 7.

Die Funktion der Erfindung wird anhand der oben beschriebenen Figuren im folgenden näher erläutert: Beim Einfahren der Kolben stange 3 wird das ihr entsprechende Volumen an hydraulischem Dämpfmeuium in den Ausgleichsraum 17 verdrängt, wobei sich der Faltenbalg 7 in Richtung auf den Zylinderboden 15 ausdehnt. Er wirkt dabei gegen den Führungskolben 11, der von der Stütz feder 12 beaufschlagt wird und spannt dabei die Stützfeder 12 vor. Beira Ausfahren der Kolbenstange 3 entspannt sich die Stütz feder 12 wieder und unterstützt so den durch den entstehenden Volu.enverlust im Arbeitsraum 6 bedingten Rückstrom von Dampfmedium durch die Bodenventile 5 der Bodenplatte 4. bei extrem niedrigen oder hohen Temperaturen soll dieser Vorgang ebenfalls noch einwandfrei funktionieren. Dies ist weitgehend von der Viskositätskonstanz des verwendeten Dämpfmediums abhängig. Grundsätzlich ist man bemüht, ein Hydraulikmedium zu verwenden, welches seine Viskosität nach Möglichkeit nicht ändert, dies jedoch ist auch eine Frage des Preises, so ist ein viskositätskonstantes Hydraulikmedium verständlicherweise teurer als eines, dessen Viskosität sich bei Temperaturextremen ändert.The function of the invention is based on the figures described above Explained in more detail below: When the piston rod 3 is retracted, its corresponding Volume of hydraulic damping medium displaced into the compensation chamber 17, whereby the bellows 7 expands in the direction of the cylinder base 15. He counteracts it the guide piston 11, which is acted upon by the support spring 12 and tensions it the support spring 12 before. When the piston rod 3 is extended, the support relaxes spring 12 again and thus supports the resulting loss of volume in the Working space 6 caused the return flow of steam medium through the bottom valves 5 of the bottom plate 4. This process should be carried out at extremely low or high temperatures Likewise still work properly. This is largely due to the constant viscosity depends on the damping medium used. Basically, one tries to use a hydraulic medium to use, which does not change its viscosity if possible, but this is also a question of price, so is a hydraulic medium of constant viscosity understandably more expensive than one whose viscosity changes at temperature extremes changes.

Der Einbau einer schwach ausgelegten erfindungsgemäßen Stützfeder 12 erlaubt es, ein preisgünstigeres hydraulisches Dämpfmedium zu verwenden, dessen Viskositätsabfall bei niedrigen Temperaturen durch den Anpreßdruck der Stützfeder 12 gegen den Faltenbalg 7 ausgeglichen wird und einen gleichbleibenden Durchfluß von Dämpfmedium durch die Bodenventile 5 gewährleistet, die Stützfeder 12 ist dabei so ausgelegt, daß ihr Gegendruck bei normalen Temperaturen durch die Dämpfung in den Ventilen 5 überlagert wird.The installation of a weakly designed support spring according to the invention 12 allows a cheaper hydraulic damping medium to be used, its Decrease in viscosity at low temperatures due to the contact pressure of the support spring 12 is balanced against the bellows 7 and a constant flow Guaranteed by damping medium through the bottom valves 5, the support spring 12 is included designed so that their back pressure at normal temperatures by the damping in the valves 5 is superimposed.

Claims

1. Shock absorbers, in particular single-tube shock absorbers, for vehicle steering systems with a working cylinder filled with hydraulic medium, one on a piston rod arranged and movable with this piston in the working cylinder and a compensation chamber for the hydraulic volume caused, for example, by the retracting piston rod, whereby the compensation space is represented by a bellows and the bellows arranged in the axial extension of the working cylinder in the shock absorber cylinder tube and is separated from the work area by a base plate provided with valves is, characterized in that the volume of the bellows (7) shown by rushing Compensation chamber (17) for the hydraulic damping medium against the pressure of a spring (12> can be enlarged.

2. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the bellows (7) is mounted on the bottom in a guide piston (11), the guide piston (11) is exposed with a play (14) relative to the cylinder tube (1).

3. Shock absorber according to claims 1 and 2, characterized in that that the guide piston (11) on the side facing away from the bellows (7) from a Spring (12) is clipped.

4. Shock absorber according to claims 1 - 3, characterized in that that the spring (12) acting on the guide piston (11) is designed as a helical compression spring and is supported on the cylinder base (15).

5. Shock absorber according to claims 1 - 4, characterized in that that the bellows (7) is provided with an annular bead (8) on its opening side is and the annular bead (8) up against the edge (22) of the base plate (4) and the bead (9) of the cylinder tube (1) is fixed and from below by a support ring (20) is held in place.

L e r s e i t e