DE2338095C3

DE2338095C3 - Hydropneumatic vibration damper with means for determining the amount of oil

Info

Publication number: DE2338095C3
Application number: DE19732338095
Authority: DE
Inventors: Ewald Kohberg; Karl-Heinz Loehr
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1973-07-27
Publication date: 1978-03-23
Also published as: DE2338095B2; DE2338095A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydropneumatischen Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem öl und Druckgas enthaltenden Arbeitszylinder Dämpfungskräfte erzeugenden Arbeitskolben am Ende einer Kolbenstange, die durch einen Zylinderdeckel senkrecht oder nahezu senkrecht tritt, wobei durch einen beweglichen Trennkörper ein überwiegend mit Gas gefüllter, axial anschließender Ausgleichsraum abgeteilt ist und wobei zwischen Ausgleichsraum und Arbeitszylinder öffnungen vorgesehen sind, die durch ein Ventil verschlossen werden können.The invention relates to a hydropneumatic vibration damper, in particular for motor vehicles, generating damping forces with a working cylinder contained in an oil and pressurized gas Working piston at the end of a piston rod, which is perpendicular or almost vertical through a cylinder cover occurs vertically, with a movable separating body predominantly filled with gas, axially adjoining compensation space is divided and with openings between compensation space and working cylinder are provided that can be closed by a valve.

Die Erfindung ist insbesondere auf einen Einrohrdämpfer mit einem das öl unter Druck setzenden Gaspolster und einem kolbenartigen Trennkörper aus massivem Werkstoff anwendbar, der einen ringzylindrischen, durch Kapillarkräfte mit Flüssigkeit gefüllten Spalt mit der Innenwand des Ausgleichsraumes bildet und durch Stützmittel gegen Absinken in den ölraum gesichert ist.The invention is particularly directed to a mono-tube damper with an oil pressurizing device Gas cushion and a piston-like separating body made of solid material can be used, which has a ring-cylindrical, Forms gap filled with liquid by capillary forces with the inner wall of the compensation chamber and is secured against sinking into the oil space by proppants.

Bei einem derartigen Jurch die DT-PS 11 42 470 bekannten Dämpfer kann sich der ölspiegel im Ruhezustand über oder auch etwas unter dem Trennkörper befinden, ohne daß die Dämpfungswirkung im Betriebszustand beeinträchtigt ist. Eine Beeinträchtigung tritt jedoch ein, wenn bei ungenügender ölfüllung oder bei Ölverlust nach langer Betriebszeit der ölspiegel sich im Ruhezustand weit unter dem Trennkörper befindet und öl und Gas im Betriebszu stand zu einer hochgradigen Emulsion vermischt werden, in der der Arbeitskolben nur unzulängliche Dämpfungskräfte erzeugen kann.For such a Jurch the DT-PS 11 42 470 known damper, the oil level can be above or slightly below the idle state Separating body are located without the damping effect is impaired in the operating state. One However, impairment occurs if the oil level is far below the in idle state due to insufficient oil filling or loss of oil after a long period of operation Separator is located and oil and gas in the operating stood to be mixed to a high grade emulsion, in which the working piston only inadequate Can generate damping forces.

Um die vorhandene ölmenge festzustellen bietet sich folgendes Verfahren an:The following procedure can be used to determine the amount of oil present:

Man baut den Dämpfer, bei dem es sich um einen solchen mit zylinderbodenseitigem Ausgleichsraum und in der Arbeitslage des Dämpfers oben austretender Kolbenstange handeln möge, aus dem Fahrzeug aus, stellt ihn mit ausgeschobener Kolbenstange auf den Kopf und wartet, bis das Gas aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder nach oben gestiegen ist, wobei sich ein der ölmenge entsprechender ö'spiegel unter dem Arbeitskolben einstellt. Wird nun die Kolbenstange eingeschoben, so ergibt sich ein deutlich spürbarer Kraftsprung, wenn der Arbeitskolben, der zunächst mit geringem Widerstand durch den Gasraum über dem ölspiegel bewegt wird, auf dem ölspiegel aufsitzt und gegen den Strömungswiderstand des Öles weiter bewegt werden muß. Die zugehörige freie Länge der Kolbenstange ist für ein Maß für die Lage des ölspiegels und kann als Kriterium für die Entscheidung genommen werden, ob die im Dämpfer noch vorhandene ölmenge für die weitere Verwendung des Dämpfers ausreichend ist oder nicht.You build the damper, which is one with a cylinder bottom-side compensation space and in the working position of the damper, the piston rod emerging from the top may act, from the vehicle, turns it upside down with the piston rod extended and waits for the gas to enter from the equalization chamber the working cylinder has risen upwards, with an oil level corresponding to the amount of oil below the Adjusts working piston. If the piston rod is now pushed in, the result is a clearly noticeable one Jump in force when the working piston, initially with little resistance through the gas space above the oil level is moved, sits on the oil level and must be moved further against the flow resistance of the oil. The associated free length of the The piston rod is a measure of the position of the oil level and can be used as a criterion for the decision whether the amount of oil still present in the damper is sufficient for further use of the damper is or not.

Bei der beschriebenen Ölmengenbestimmung besteht in nachteiliger Weise die Unsicherheit, ob und wann sämtliches Gas aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder übergetreten ist. Einmal können Gasrückstände im Ausgleichsraum zurückbleiben, die nicht durch Spalte oder Öffnungen und Ventile des Trennkörpers den Weg nach oben finden una außerdem dauert es lange Zeit, beispielsweise mehrere Minuten, bis das Gas aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder gelangen kann. Dabei ergibt sich die Aufgabe, daß die gesamte Gasmenge bei auf den Kopf gestelltem Dämpfer in kurzer Zeit aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder entweichen soll, damit eine ölmengenbestimmung schnell und sicher durchgeführt werden kann.The disadvantage of determining the amount of oil described is the uncertainty as to whether and when all gas has passed from the compensation chamber into the working cylinder. Once can gas residues Remain in the compensation space that is not through gaps or openings and valves of the separating body find the way up and it also takes a long time, for example several minutes, to turn off the gas can get from the compensation chamber into the working cylinder. The task arises that the total amount of gas with the damper turned upside down in a short time from the compensation chamber into the Working cylinder should escape so that an oil quantity determination can be carried out quickly and safely can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ventil durch die Schwerkraft derart betatigbar ist, daß es in der Arbeitslage des Dämpfers verschlossen und in der auf den Kopf gestellten Lage des Dämpfers offen ist. So kann in vorteilhafter Weise das gesamte öl in der auf den Kopf gestellten Lage durch das offene Ventil ungehindert und in kurzer Zeit, beispielsweise in wenigen Sekunden, aus dem Ausgleichsraum in den Arbeitszylinder übertreten und eine Ölmengenbestimmung sofort vorgenommen werden.According to the invention, this object is achieved in that a valve can be actuated in this way by gravity is that it is locked in the working position of the damper and in the upside down position of the damper is open. In this way, all of the oil can be used in an advantageous manner in the upside-down position through the open valve unhindered and in a short time, for example in a few seconds, pass from the compensation chamber into the working cylinder and determine the amount of oil be made immediately.

Zweckmäßig ist das erfindungsgemäße Ventil in einem dem Ausgleichsraum zugewandten Bereich des Trennkörpers angeordnet. Dabei kann das Ventil von einem in den Ausgleichsraum ragenden Stift des Trennkörpers gebildet sein, in dem eine zentrale Bohrung und Querbohrungen vorgesehen sind, die in der Arbeitslage des Dämpfers durch eine auf dem Stift verschiebbare Schiebemuffe abgedeckt und in der auf den Kopf gestellten Lage des Dämpfers offen sind. Nach einer anderen Ausbildung kann das Ventil von einem auf einer öffnung im Trennkörper sitzenden Ventilkörper gebildet sein, der in der Arbeitslage des Dämpfers die öffnung verschlossen hält und in der auf den Kopf gestellten Lage des Dämpfers von seinem Sitz herunterfällt und die öffnung freigibt.The valve according to the invention is expediently in a region of the facing the compensation chamber Separating body arranged. The valve can be driven by a pin of the protruding into the compensation chamber Separating body be formed in which a central bore and transverse bores are provided, which in the working position of the damper covered by a sliding sleeve on the pin and in the upside down position of the damper are open. After another training, the valve can be opened by one an opening in the separating body seated valve body be formed, which in the working position of the damper the keeps the opening closed and in the upside down position of the damper from its seat falls down and reveals the opening.

Auf der Zeichnung zeigen als Ausführungsbeispiele der ErfindungOn the drawing show as exemplary embodiments of the invention

F i g. I einen Dämpfer in seiner Arbeitslage, bei dem das Ventil von einem in den Ausgleichraum ragendenF i g. I a damper in its working position, in which the valve protrudes from a

Stift des Trennkörpers gebildet ist,Pin of the separating body is formed,

Fig. 2 den Dämpfer nach Fig. 1 in auf den Kopf gestellter Lage,Fig. 2 shows the damper of Fig. 1 in the head posed position,

Fig.3 einen Ausschnitt eines Dämp^rers in seiner Arbeitslage, bei dem das Ventil von einer auf einer öffnung im Trennkörper sitzenden Ventilkugel gebildet ist.3 shows a detail of a Dämp ers ^r in its working position, wherein the valve is formed by a person seated on an opening in the separator valve ball.

Beim Dämpfer nach Fig. 1 ist ein von einem Zylinderboden 2 und einem Zylinderdeckel 3 abgeschlossenes Zylindergehäuse 1 durch einen Trennkörper _!0 In the damper according to FIG. 1, a cylinder housing 1, which is closed off by a cylinder base 2 and a cylinder cover 3, is protected by a separating body _{! 0}

4 in einen Arbeitszylinder 5 und einen zylinderbodenseitigen Ausgleichsraum 6 unterteilt. Im Arbeitszylinder 5 erzeugt ein an einer unten austretenden Kolbenstange 7 befestigter, mit Drosselöffnungen 9 versehener Arbeitskolben 8 Dämpfungskräfte bei Hubbewegungen der Kolbenstange 7, die an einer nicht gezeichneten Fahrzeugachse befestigt zu denken ist. Der Zylinderboden 2 ist mittels einer öse 10 zu dem zugehörigen, nicht gezeichneten Fahrzeugaufbau befestigt zu denken. Der Trennkörper 4 weist Dichtspalte 11 an der Trennwand des Ausgleichsraumes 6 und Platienventile 12 zum langsamen Öl- oder Gasaustausch zwischen Ausgleichsraum 6 und Arbeitszylinder 5 auf und ist durch Vorsprünge 13 des Zylindergehäuses 1 gegen Absinken in den Arbeitszylinder 5 gesichert. Ein in den Ausgleichsraum 6 ragender Stift 14 des Trennkörpers 4 begrenzt den Hub des Trennkörpers 4 in der Richtung nach oben. Eine Schiebemuffe 17 ist auf dem St.it 14 frei verschiebbar und nimmt unter dem Einfluß der Schwerkraft jeweils eine dem Erdboden zugewandte tiefstmögliche Stellung ein. Eine in den Arbeitszylinder4 divided into a working cylinder 5 and a cylinder bottom-side compensation chamber 6. In the working cylinder 5, a working piston 8 fastened to a piston rod 7 exiting below and provided with throttle openings 9 generates damping forces during stroke movements of the piston rod 7, which is to be thought of as being fastened to a vehicle axle (not shown). The cylinder base 2 is to be thought of as being attached to the associated vehicle body, not shown, by means of an eyelet 10. The separating body 4 has sealing gaps 11 on the partition wall of the compensation chamber 6 and plate valves 12 for the slow exchange of oil or gas between the compensation chamber 6 and the working cylinder 5 and is secured against sinking into the working cylinder 5 by projections 13 on the cylinder housing 1. A pin 14 of the separating body 4 protruding into the compensation space 6 limits the stroke of the separating body 4 in the upward direction. A sliding sleeve 17 is freely displaceable on the St.it 14 and, under the influence of gravity, assumes a lowest possible position facing the ground. One in the working cylinder

5 mündende zentrale Bohrung 15 des Stiftes 14 weist in den Ausgleichsraum 6 mündende Querbohrungen 16 von großem Querschnitt als öffnungen zwischen Ausgleichsraum 6 und Arbeitszylinder 5 auf, die durch die Schiebemuife 17 verschlossen sind. Die im Dämpfer zur Zeit der Ölmengenbestimmung vorhandene ölnienge möge bis zu ?inem ölspiegel 18 reichen, während sich darüber Gas befindet.5 opening central bore 15 of the pin 14 has transverse bores 16 opening into the compensation space 6 of large cross-section as openings between compensation space 6 and working cylinder 5, which through the sliding sleeve 17 are closed. The amount of oil present in the damper at the time the oil quantity was determined may reach up to an oil level of 18 while there is gas above it.

Bei auf den Kopf gestellten Dämpfer nach F i g. 2 ist _4C die Schiebemuffe 217 unter dem Einfluß der Schwer kraft nach unten gesunken und hat die Querbohrungen 216 frei gegeben, so daß das durch den Stift 14 gebildete erfindungsgemaße Ventil offen ist. Nunmehr gelangt das im Ausgleichsraum 206 vorhanden gewesene Gas in kürzester Zeit nach oben in den Arbeitszylinder 205. während der Trennkörper 204 sich nach unten in die gezeichnete Stellung bis zur Anlage am Zylinderboden 2 bewegt. Entsprechend der vorhandenen ölmenge stellt sich ein neuer ölspiegel 218 unterhalb des Arbeitskolbens 208 ein, der zweckmäßig beim auf den Kopfstellen in die gezeichnete Lage bis zum Anschlag am Zylinderdeckel 3 gebracht wurde. Wird nun der Arbeitskolben 208 nach unten bewegt, so ist sein Auftreffen auf den ölspiegel 218 deutlich spürbar. Diese Stellung kann an der Kolbenstange 207 durch eine Markierung 220 kenntlich gemacht werden. Die zugehörige Länge 221 der freien Kolbenstange 207 ist ein Maß für die im Dämpfer bis zum ölspiegel 218 vorhandene ölmenge.When the damper is turned upside down according to FIG. 2, _4C, the sliding sleeve 217 has sunk down under the influence of gravity and has released the transverse bores 216 so that the valve according to the invention formed by the pin 14 is open. The gas that was present in the compensation chamber 206 now reaches the top of the working cylinder 205 in a very short time. According to the existing amount of oil, a new oil level 218 is set below the working piston 208, which was expediently brought into the position shown up to the stop on the cylinder cover 3 when on the head ends. If the working piston 208 is now moved downwards, its impact on the oil level 218 can be clearly felt. This position can be identified by a marking 220 on the piston rod 207. The associated length 221 of the free piston rod 207 is a measure of the amount of oil present in the damper up to the oil level 218.

Nach Fig. 3 ist ein Trennkörper 304 mit einer Bohrung 325 als öffnung zwischen einem Ausgleichsraum 306 und einem Arbeitszylinder 305 versehen. Die öffnung ist in der gezeichneten Arbeitslage eines zugehörigen Dämpfers durch eine unter den ninfluß der Schwerkraft auf der Bohrung 325 sitzende Ventilkugel 326 verschlossen. Beim auf den Kopfstellen des Dämpfers fällt die Ventilkugel 326 von der in F i g. 3 gezeichneten Stellung herunter bis zum Anschlag an einem am Trennkörper 304 befestigten Käfig 327, so daß die Bohrung 325 offen ist und die Feststellung der ölmenge in der beschriebenen Weise erfolgen kann.According to FIG. 3, a separating body 304 is provided with a bore 325 as an opening between a compensation space 306 and a working cylinder 305. the The opening is in the working position of an associated damper through one under the ninfluss the valve ball 326 seated on the bore 325 is closed by gravity. When upside down of the damper, the valve ball 326 falls from the position shown in FIG. 3 position drawn down to the stop a cage 327 attached to the separator 304 so that the bore 325 is open and the determination of the amount of oil can be done in the manner described.

Bei einem Dämpfer mit umgekehrter Raumfolge, bei dem der Ausgieichsraum zylinderdeckelseitig angeordnet ist und die Kolbenstange in der Arbeitslage den Zylinderdeckel nach oben durchtritt, ist die Erfindung sinngemäß anwendbar, um in der auf den Kopf gestellten Lage des Dämpfers die im Dampfer vorhandene ölmenge festzustellen.In the case of a damper with the reverse sequence of spaces, in which the equalizing space is arranged on the cylinder cover side is and the piston rod in the working position passes through the cylinder cover upwards, is the invention can be used in the upside-down position of the damper in the steamer determine the amount of oil present.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Hydropneumatic vibration damper, in particular for motor vehicles, with a working cylinder contained in an oil and compressed gas damping forces generating working piston at the end of a piston rod, which is through a cylinder cover occurs vertically or almost vertically, with a movable separating body predominantly is divided with gas-filled, axially adjoining compensation space, and openings are provided between the compensation space and the working cylinder which can be closed by a valve, characterized in that a The valve can be actuated by gravity in such a way that it is closed in the working position of the damper and is open in the upside down position of the damper.

2. Damper according to claim 1, characterized in that the valve of one in the Compensating space (6) protruding pin (14) of the separating body (4) is formed, in which a central bore (15) and transverse bores (16) are provided, which in the working position of the damper by a on the Pin sliding sleeve (17) covered and in the upside down position of the damper are open.

3. Damper according to claim 1, characterized in that the valve of one on an opening (325) in the separating body (304) seated valve body (valve ball 326) is formed, which in the working position of the damper keeps the opening closed and in the upside down position of the damper from falls off its seat and reveals the opening.