DE2342033C3 - Hydraulischer Stoßdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. *o

Bekannte Stoßdämpfer dieser Art (US-PS 36 56 632) sind beispielsweise zwischen der Stoßstange und dem Chassis eines Kraftfahrzeuges vorgesehen und dienen dazu, bei einem Unfall oder dgl. einen großen Teil der Aufprallenergie zu absorbieren, um das Fahrzeug vor größeren Beschädigungen zu schützen. Ein derartiger Stoßdämpfer befindet sich daher üblicherweise über einen längeren Zeitraum hinweg im Ruhezustand, jedoch wird vom ihm gefordert, dnß er im Notfall sofort und ohne weiteres zufriedenstellend funktioniert so

Korrosion, Rost und hierdurch bewirkte ölleckverluste können jedoch gerade bei einem Stoßdämpfer der gattungsgemäßen Art äußerst gravierende Ausmaße annehmen, da die beweglichen Teile des Stoßdämpfers über einen langen Zeitraum hinweg im Ruhezustand gehalten werden und die Außenfläche des beim Stoßdämpfer vorgesehenen Innenzylinders im normalen ausgefahrenen Zustand der Atmosphäre ausgesetzt ist. Außerdem wirkt bei einem Unfall ein sehr hoher Druck auf die öldichtung des Stoßdämpfers, was die &> Lebensdauer der Dichtung stark beeinträchtigt oder die Dichtung sogar zerstören kann, wenn der Aufprall stark genug ist.

So sind gerade in Anbetracht der relativ selten auftretenden Benutzungsfälle bei einem weiteren bekannten Stoßdämpfer (US-PS 29 59 410) dessen Zuverlässigkeit und Wirksamkeit nicht gewährleistet, was u.a. darauf beruht, daß die Außenfläche des Innenzylinders wahrend der langen AuBerbetriebstel-Iung einer Rostbildung und Korrosion unterworfen ist. Dies hat zur Folge, daß der Verschiebeeingriff zwischen der Innenfläche der vorgesehenen äußersten Dichtung und der AuBenfläche des Innenzylinders gestört LsL Hierbei kann sogar die Wirkung dieser Dichtung verlorengehen, da die den Atmosphärenbedingungen ausgesetzte AuBenfläche des Innenzyünders zwangsläufig in ihrer Wirkung als Dichtfläche leidet

Es ergeben sich daher bei einem Stoßdämpfer dieser Art die beiden Haupterfordernisse dahingehend, daß einerseits eine einfache Konstruktion bei geringen Herstellungskosten und andererseits die Zuverlässigkeit der Wirksamkeit im Hinblick auf die außerordentlich selten auftretenden Benutzungsfälle gegeben sein sollen, wobei die nachteiligen Wirkungen von Korrosion oder Rost unbedingt ausgeschaltet sein müssen.

Diese Erfordernisse sind auch bei eineai weiteren bekannten Stoßdämpfer (US-PS 31 39 989) nicht erfüllt, da dieser einerseits aufgrund des ungleichförmigen Innendurchmessers seines Aufienzylinders sowie der aufwendig gestalteten Außenfläche des Innenzylinders hohe Fertigungskosten aufweist und da andererseits ebenfalls die in Verschiebeeingriff mit dem Außenzylinder stehende Außenfläche des Innenzylinders den Atmosphärenbedingungen unterworfen ist

Der Erfindung äegt daher die Aufgabe zugrunde, den Stoßdämpfer der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß er bei einer einfachen Herstellungsmöglichkeit gewährleistet, daß seine beweglichen Teile auch über einen langen Zeitraum der Betriebsruhe hinweg beweglich bleiben und insbesondere dann nicht festgefressen sind, wenn diese beweglichen Teile im Notfall, beispielsweise bei einem relativ selten auftretenden Unfall des diesen Stoßdämpfer aufweisenden Kraftfahrzeuges, in Tätigkeit treten sollen.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus Anspruch 1. Eine vorteilhafte Ausgestaltung hiervon ist in Anspruch 2 aufgeführt

Aufgrund der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist trotz der normalerweise seltenen Inbetriebnahme stets dessen zuverlässige Dämpfungsfunktion gewährleistet, da die beiden Kolben an der über den Ringraum konstant mit öl versorgten Innenfläche des Außenzylinders gleiten, ohne daß die stets der Atmosphäre ausgesetzte Außenfläche des Innenzylinders mit der Innenfläche des Außenzylinders in Berührung kommt Hierdurch wird nicht nur mit Sicherheit verhindert, daß die Innenfläche des Außenzylinders rostet oder korrodiert, sondern es kann auch die jenseits des zweiten Kolbens liegende Außenfläche des Innenzylinders verrosten und korrodieren, ohne daß dies der Funktion des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers abträglich wäre. Es sind nämlich diese kritischen Flächen des Stoßdämpfers zu dessen Funktion nicht erforderlich, da der Verschiebeeingriff lediglich durch die Innenfläche des Außenzylinders sowie durch den ersten und zweiten Kolben einschließlich der vorgesehenen einzigen öldichtung gebildet wird. Es kann demnach keine Stelle der Außenfläche des Innenzylinders in Verschiebeeingriff mit einer Dichtung oder dgl. kommen.

Schließlich wird auch aufgrund des Umstandes, daß lediglich eine einzige öldichtung vorgesehen ist, in vorteilhafter Weise der Herstellungsaufwand verringert und die Störanfälligkeit ansonsten erforderlicher zusätzlicher Dichtungen vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert- Diese zeigt jeweils im Schnitt in

Fig. 1 den erfindungsgemäßen hydraulischen Stoßdämpfer;

F i g. 2 eine Teilansicht einer abgewandelten Ausführungsform und

Fig.3 eine Teilansicht der Ausführungsform gemäß F i g. 1 mit einer Staubdichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein erster Kolben 2 mittels Verschraubung am inneren Ende eines Innenzylinders 1 befestigt Das äußere Ende des Innenzylinders 1 ist mittels eines hieran befestigten Flansches 3 verschlossen, der seinerseits an einer Stoßstange eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges befestigt werden kann.

Am Außenumfang des Innenzylinders 1 ist im Mittelteil rin zweiter Kolben 4 ausgebildet der den gleichen Außendurchmesser wie der erste Kolben 2 aufweist und zusammen mit diesem innerhalb eines Außenzylinders 5 von gleichförmigem Innendurchmesser verschieblich ist Im ersten Kolben 2 ist c.we mittige axiale Durchgangsbohrung 6 vorgesehen, durch die hindurch sich axial ein sich konisch verjüngender Dosierzapfen 7 erstreckt Letzterer ist am Boden des Außenzylinders 5 befestigt

Im Innenzylinders 1 ist verschieblich ein Freikolben 8 vorgesehen, zwischen dem und dem Innenzylinder 1 ein O-Ring 9 angeordnet ist und der den Innenzylinder 1 in eine erste Kammer 10 sowie zweite Kammer 12 unterteilt In der ersten Kammer 10 ist abgedichtet ein Druckgas enthalten, das den Freikolben 8 nach links zu drücken sucht Statt dem Druckgas oder zusätzlich zu diesem kann auch eine mechanische Federeinrichtung, wie beispielsweise eine Schraubendruckfeder, vorgesehen werden.

Durch die beiden Kolben 2, 4 sowie durch die zylindrischen Wände von Außenzylinder 5 und Innenzylinder 1 ist ein Ringraum 13 gebildet der über einen in der Wand des Jnnenzylinders 1 vorgesehenen radialen Durchlaß 11 mit der vor dem Freikolben 8 liegenden Kammer 12 des Innenzylinders 1 in Verbindung steht

Vor dem ersten Kolben 2 ist im Außenzylinder 5 eine Kammer 14 gebildet, die über den Durchlaß 6 mit der Kammer 12 des Innenzylinders 1 in Verbindung steht. Diese untereinander in Verbindung stehenden Kammern 12,13 und 14 sind mit einem Hydraulikfluid gefüllt, wobei die genannten Teile im normalen ausgefahrenen Zustand die Stellung gemäß Fi g. 1 einnehmen. Hierbei wirkt im Gleichgewichtszustand der gleiche Druck auf so die gegenüberliegende rechte Seite des Freikolbens 8.

Der Außenzylinder S kann mittels eines Flansches 15 sowie mittels eines Bolzens 16 am nicht dargestellten Chassis des Kraftfahrzeuges befestigt werden.

Am rechten Ends des Außenzylinders 5 ist zur Verhinderung einer nach rechts erfolgenden Bewegung des zweiten Kolbens 4 ein Anschlag 17 vorgesehen, wodurch die Gesamtlänge des Stoßdämpfers bestimmt wird. Am Innenzylinder 1 ist im Ringraum 13 eine aus elastisch federndem Material bestehende einzige öldichtung 18 angeordnet, die der Innenschulter des zweiten Kolbens 4 anliegt und verhindert, daß im Ringraum 13 enthaltenes Ol hieraus aufgrund von Leckage ausritt.

Wenn der Stoßdämpfer bei einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeuges mit einem anderen Gegenstand in Tätigkeit tritt wird der Flansch 3 einer äußeren Kraft isnterworfen, die üblicherweise als Aufprall oder Stob wirkt und den Innenzylinder 1 nach links in den AußenzyBnder 5 drückt Hierdurch verstärkt sich der in der Kammer 14 herrschende Öldruck, wodurch das Öl von dieser Kammer 14 durch den Durchlaß 6 in die Kammer 12 fließt und sich der Freikolben 8 nach rechts bewegt so daß das Volumen der Kammer 10 verkleinert wird. Der kleine Öldurchlaß, der noch zwischen der Durchgangsbohrung 6 und dem Dosierzapfen 7 gebildet ist, sorgt für die Dämpfungskraft Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Dosierzapfen 7 an seinem rechten Ende sich verjüngend ausgebildet weswegen die Durchlaßfläche zwischen dem Dosierzapfen 7 und der Durchgangsbohrung 6 abnimmt wenn sich der erste Kolben 2 mit dem Innenzylinder 1 nach links in den Außenzylinder 5 hmeinbewegen. Hierdurch wird in Abhängigkeit von der abnehmenden Kolbengeschwindigkeit eine weitgehend konstante Dämpfungskraft gewährleistet

Der steigende öidruck in der Kamme- Yi bewirkt daß sich der Freikolben 8 im Innenzylinder 1 nach rechts bewegt wodurch das Volumen der Kammer 10 verkleinert und der hierin herrschende Gasdruck vergrößc-n wird. Dieser wirkt nun im Sinne einer Vergrößerung des Öldrucks in den Kammern 12,13, was sich wiederum auf die Öldichtung 18 auswirkt. Es wird daher der auf die Öldichtung 18 wirkende Druck durch den in der Kammer 10 herrschenden Gasdruck bestimmt Aus diesem Grund kann der maximale Druckwert im Hinblick auf die Dimensionierung der öldichtung 18 leicht durch die anfängliche Einstellung des Gasdrucks bestimmt werden, weswegen stets ein ausreichender Dichteffekt gewährleistet ist.

Wie schon erwähnt wird die Öldichtung 18 gegen den zweiten Kolben 4 gedrückt, und zwar aufgrund des im Ringraum 13 herrschenden Öldrucks, der dem in der Kammer 10 herrschenden Gasdruck entspricht. .Hierdurch ist die Innenfläche des Außenzylinders 5 von außen her geschützt. Folglich können auch die öldichtung 18 und der zweite Kolben 4 gleichmäßig und sanft an der Innenfläche des Außenzylinders 5 gleiten, wobei diese Innenfläche selbst dann mit öl geschmiert ist wenn die Außenflächen der Zylinder 1, 5 nach längerem Nichtgebrauch des Stoßdämpfers in großem Ausmaß verrostet sind und der Stoßdämpfer dann plötzlich einer durch einen Zusammenstoß oder dgl. hervorgerufenen äußeren Kraft unterworfen wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 weist der zweite Kolben 4 einu Umfangsnut zur Aufnahme eines aus synthetischem Kunststoff bestehenden Ringes oder Hülsenteiles 19 auf. Hierdurch ist ebenfalls gewährleistet. dz3 der zweite Kolben 4 und der Außenzylinder 5 stets; gegeneinander verschieblich sind, weswegen auch über einen sehr lachen Zeitraum hinweg verhindert werden kann, daß sich der Außenzylinder 5 und der zweite Kolben 4 aufgrund von Rostbildung gegenseitig festfressen.

Wie aus Fig. 3 ei sichtlich, kann schließlich zwischen dem äußeren Ende des zweiten Kolbens 4 und dem Anschlag 17 eine Staubdichtung 20 angeordnet sein, die das Eindringen von Staub oder Schmutzwasser in den Stoßdämpfer verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulischer Stoßdämpfer mit einem Innenzylinder. der mit einem an seinem inneren Ende befestigten ersten Kolben sowie mit einem weiteren, im axialen Abstand zu ihm vorgesehenen zweiten Kolben von gleichem Außendurchmesser wie der erste Kolben verschieblich in einem einen gleichförmigen Innendurchmesser aufweisenden Außenzylinder geführt ist, wobei zwischen dem ersten und dem "> zweiten Kolben in axialer Richtung ein Ringraum begrenzt ist, einem im Innenzylinder verschieblichen Freikolben, der mittels einer Federeinrichtung in Richtung des inneren Endes des Innenzylinders drückbar ist, einer im Innenzylinder vor dem '^c-Freikolben gebildeten Kammer, die über eine mittige axiale Durchgangsbohrung des ersten Kolbens mit einem im Außenzylinder enthaltenen Hydraulikfluid in Verbindung steht, und einem am Außenzy&nder befestigten, axial verlaufenden Dosierzapfen, der zur Bildung einer Dämpfungseinrichtung mit der Durchgangsbohrung des Kolbens zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (13) über einen radialen Durchlaß (11) des Innenzylinders (1) mit der Kammer (12) in Verbindung steht und daß der Außenzylinder (5) durch eine einzige öldichtung (18) gegenüber dem Innenzylinder abgedichtet ist, die am inneren Ende des zweiten Kolbens (4) im Ringraum (13) angeordnet ist

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (4) über eine Kunstharzhülse (19) mit dem Außenzylinder (5) in Verschiebeeingriff stent.

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