DE2356185C2 - Hydropneumatischer Stoßdämpfer - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch folgende weiteren Merkmale:

f) Das die zweite Drosselstelle bestimmende Ventil besteht aus einem in der Flüssigkeitskammer (66) des inneren Zylinders (30) liegenden, und auf dem Zumeßstift (44) abdichtend haftenden, aber verschieblichen Ventilglied in Form einer elastischen Ringscheibe (94) und einem diese umschließenden, an der inneren, die Flüssigkeitskammer (66) des inneren Zylinders begrenzenden Stirnfläche (50) befestigten 'Käfig (84), der mit öffnungen (88) zur Flüssigkeitskammer versehen ist:

g) das Ventilglied (94) enthält in der der Drosselstelle (56) zugewandten Stirnfläche von seinem zentralen Loch zum Umfang sich erstreckende, die zweite Drosselstelle bildende Nuten (98).

Ein hydropneumatischer Stoßdämpfer gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs ist beispielsweise durch die DE-PS 9 22 952 bekannt.

Es wird dort nach einem Einfederungshub der Rückhub in die Anfangsstellung verzögert.

Bei der bekannten Bauart ist der Zumeßstift hohl ausgebildet und enthält in der Mantelfläche Löcher zur vom äußeren Zylinder begrenzten Flüssigkeitskammer, deren Verbindung mit der anderen Flüssigkeitskammer durch ein in der Bohrung des Zumeßstifts verschiebliches Ventil gesteuert is;. Nachteilig ist der hierdurch bedingte Herstellungsaufwand, sowie auch die Möglichkeit des Versagens durch ein Haftenbleiben des nur durch Flüssigkeitsdruck betätigten Ventils recht groß ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das zum Bilden der zweiten Drosselstelle dienende Ventil in seiner Funktion zuverlässiger zu machen und zugleich eine billigere Herstellung zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des

Patentanspruchs angeführten Merkmale gelöst

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird für den Rückhub der durch die erste Drosselstelle erfolgende Austausch der Flüssigkeit zwischen den beiden Flüssigkeitskammem durch die hierbei wirksam werdende zweite Drosselstelle bestimmt Das öffnen und Schließen dieses Ventils ist durch die Mitnahme durch den Zumeßstift störungsfrei gesichert Eine Anpassung der Eigenschaften beim Einfederungshub und beim Rückhub ist in einfacher Weise zu bewerkstelligen, da beide Drosselsteilen insofern voneinander unabhängig sind. Eine besondere Ausbildung des Zumeßstifts ist entbehrlich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt In den Zeichnungen zeigen

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugrahmens mit Stoßdämpfern nach der Erfindung,

F i g. 2 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Stoßdämpfer nach der Linie 2-2 in F i g. 1 in seiner gestreckten Stellung,

F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 in einer Betriebsstellung des Stoßdämpfers,

F i g. 4 einen Ausschnitt aus F i g. 3 in einer anderen Betriebsstellung,

F i g. 5 einen vergrößerten Schnitt durch ein Einzelteil,

F i g. 6 eine Ansicht nach der Linie 6-6 in F i g. 5,

F i g. 7 einen Schnitt durch ein anderes Einzelteil und ω Fig.8 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 8-8 in Fig. 7.

In F i g. 1 ist in vereinfachter Form ein Kraftfahrzeugrahmen 10 dargestellt, der Längsträger 12 und 14 und einen deren vordere Enden miteinander verbindenden Querträger 16 enthält. Eine Stoßdämpfeinheit 18 mit einer Stoßstange 20 ist mit dem Rahmen über zwei einander gleiche Stoßdämpfer 22 verbunden, die zwischen je einem vorderen Winkel 24 und einem hinteren Winkel 26 angeordnet sind.
Jeder Stoßdämpfer 22 besteht aus einem äußeren Zylinder 28 und einem inneren Zylinder 30, die teleskopartig zueinander verschieblich sind. Das vordere Ende des inneren Zylinders 30 ist mit der Stoßstange 20 durch ein Anschlußstück 32 verbunden. Bei Auftreten einer Zusammenstoßkraft an der Stoßstange wird diese über die Stoßdämpfer auf den Fahrzeugrahmen übertragen, wobei sich diese nach hinten verlagern und verkürzen. Bei dem Verkürzen erfolgt eine Dämpfung oder Verteilung der Zusammenstoßenergie.
w Der äußere Zylinder 28 hat einen Mantel 34, mit dem nahe dem offenen linken Ende ein Flansch 36 verschweißt ist, über den die Verbindung mit dem vorderen Bügel 24 am Rahmen 10 erfolgt. Der Mantel 34 hat hierbei ein Teil 37 größeren Durchmessers, das über eine kegelstumpfmantelförmige Fläche 38 in den Mantel 34 übergeht und zum freien Ende über einen ähnlichen kegelstumpfmantelförmigen Teil 40 eine Anschlagfläche aufweist. Das rechte Ende des Mantels 34 ist durch einen Deckel 42 verschlossen. Auf der bo Innenseite des Deckels 42 befindet sich in dessen Mitte ein Zumeßstift 44, während auf der Außenseite ein Gewindezapfen 46 vorgesehen ist, der durch ein Loch in den Winkel 26 tritt und auf den zur Befestigung eine Mutter aufschraubbar ist. Der Zumeßstift 44 ist keglig h-\ zu seinem freien linken Ende hin verjüngt.

Wie die F i g. 2,3 und 4 zeigen, hat der innere Zylinder 30 einen Mantel 48, dessen rechte Stirnseite durch eine Stirnwand 50 verschlossen ist, so daß der innere

Zylinder 30 einen Kolben innerhalb des äußeren Zylinders 28 bildet Die Stirnwand 50 enthält eine öffnung 52, in der radial verschieblich ein Ventileinsau 54 angeordnet ist der mit dem Zumeßstift 44 zusammenarbeitend eine kreisförmige erste Drosselstelle 56 veränderlichen Durchflußquerschnitts bestimmt In dem Mantel 48 ist verschieblich ein Kolben 58 angeordnet der durch einen O-Ring 60 o. dgl. abgedichtet ist Die Stirnwand 50 des inneren Zylinders begrenzt zusammen mit dem Mantel 34 des äußeren Zylinders 28 und dem Deckel 42 eine erste Flüssigkeitskammer 62, während der Kolben 58, der Mantel 48 und die Stirnwand 50 eine zweite Flüssigkeitskammer 66 begrenzen. Ferner wird durch den Kolben 58, den Mantel 48 und einen das linke Ende des inneren Zylinders verschließenden Bügel 64 eine Gaskammer 68 begrenzt Mit dem Mantel 48 ist beispielsweise durch Schweißen ein ringförmiger Anschlagring 70 (Fig.2) befestigt der einen erhöhten Bund hat der einen Lagerring 72 aus Nylon haltert. Der Anschlagring hat ferner eine kegelstumpfmantelförmige Anschlagfläche 74, die mit dem Teil 40 des Mantels 34 des äußeren Zylinders zusammenarbeitet Der Mantel 48 des inneren Zylinders ist von einem O-Ring 76 umgeben, der gegen den Lagerring 72 anliegt Ferner ist zwischen der Stirnwand 50 des inneren Zylinders und dem Mantel 34 des äußeren Zylinders ein von der Stirnwand 50 getragener Lagerring 78 vorgesehen.

Die beiden Flüssigkeitskammern 62 und 66 sind völlig mit einer nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit gefüllt beispielsweise mit üblicher hydraulischer Flüssigkeit, während die Gaskammer 68 mit einem Druckgas gefüllt ist Dieses Gas wird durch eine öffnung 80 in dem Bügel 64 eingeführt, wonach die öffnung durch Einschweißen einer Kugel 82 in die öffnung 80 verschlossen wird. Die Gaskräfte drücken den Kolben 58 nach rechts, so daß die Flüssigkeit aus der zweiten Kammer 66 durch die erste Drosselstelle 56 in die erste Kammer 62 verdrängt wird, wenn sich die Vorrichtung in die voll gestreckte Stellung (Fig.2) bewegt. Diese Bewegung wird durch Anfahren der Anschlagfläche 74 gegen das Teil 40 des äußeren Zylinders begrenzt. Wirken dagegen Zusammenstoßkräfte von der Stoßstange 20 über den Bügel 64 auf den inneren Zylinder 30, so wird dieser teleskopartig nach rechts zum äußeren Zylinder 28 bewegt, wobei Flüssigkeit aus der ersten Kammer 62 durch die erste Drosselstelle 56 in die zweite Kammer 66 verlagert wird. Hierbei tritt der Zumeßstift 44 weiter durch die Drosselstelle 56 hindurch, wodurch der Durchflußquerschnitt verringert und die Drosselwirkung erhöht wird. Es erfolgt hierdurch ein erster Verzehr an Zusammenstoßenergie. Durch die Verlagerung der Flüssigkeit erhöht sich das Volumen der zweiten Kammer 66, so daß unter Erhöhung des Gasdruckes in der Gaskammer 68 der Kolgen 58 nach links bewegt wird. Das verdichtete Gas wirkt später als Feder, um den Stoßdämpfer in die voll gestreckte Lage zurückzubewegen, wenn die Zusammenstoßkraft endet.

Wie die F i g. 2 bis 6 zeigen, enthält der Stoßdämpfer 22 eine Ventilanordnung, um die Drosselung des ω Rückstromes der Flüssigkeit von der zweiten Kammer 66 zur ersten Kammer 62 durch die von dem verdichteten Gas ausgeübten Kräfte zu ändern. Diese Ventilanordnung enthält einen napfartigen Käfig 84 mit einer zentralen kreisförmigen öffnung 86 und einem Kranz von öffnungen 88 innerhalb eines ringförmigen Fl?nsches 90. Der Käfig 84 ist an der Innenfläche der Stirnwand 50 des inneren Zylinders 30 durch Umbördeln eines Kranzes 92 an der Stirnwand 50 festgehalten. Die öffnung 86 liegt hiernach im wesentlichen ausgerichtet zur ersten Drosselstelle 56.

Die Ventilanordnung enthält ferner eine kreisförmige Ventilscheibe 94, die aus einem elastischen oder halbelastischen Werkstoff besteht Die Ventilscheibe 94 enthält ein zentrales Loch 96 und einen Kranz von radial gerichteten Nuten 98 zum Außenumfang, die von der zentralen Öffnung ausgehen. Diese Nuten sind nur an der der ersten Drosselstelle 56 zugewandten Stirnfläche der Ventilscheibe notwendig. Um Fehlmontagen zu verhindern, ist es jedoch zweckmäßig, in beiden Stirnflächen derartige Nuten 98 vorzusehen. Die Ventilscheibe 94 ist zwischen dem Käfig 84 und der Innenfläche der Stirnwand 50 schwimmend gehalten. Durch die öffnung % der Ventilscheibe 94 tritt der Zumeßstift 44 und die öffnung ist so bemessen, daß sie etwa dem Kleinstdurchmesser des Zumeßstiftes 44 entspricht Durch die Elastizität der Ventilscheibe 94 kann diese sich in Längsrichtung auf den Zumeßstift verschieben, wobei durch die elastische Verformung des Werkstoffes der Rano der öffnung % stets abgedichtet gegen den Zumeßstift 44 anliegt

Normalerweise nehmen die einzelnen Teile des Stoßdämpfers die in F i g. 2 dargestellte voll gestreckte Stellung ein. Bei Aufnahme einer Zusammenstoßkraft erfolgt der Einfederungshub, bei dem die Ventilscheibe 94 von dem Zumeßstift 44 mitgenommen wird und in die Offenstellung bewegt wird, in der die Ventilscheibe gegen die Innenfläche des Käfigs 84 (F i g. 3) anliegt. Es ergibt sich dann ein beachtlicher Spalt zwischen der Innenfläche der Stirnwand 50 und der Ventilscheibe 94, so daß im wesentlichen ein ungedrosselter Strom der Flüssigkeit zur ersten Drosselstelle 56 über die öffnungen 88 des Käfigs zur zweiten Kammer 66 erfolgt

Während des Einfederungshubs tritt der Zumeßstift 44 weiter durch die Ventilscheibe 94, was durch die Elastizität des Werkstoffes gestattet ist. Nach Aufnahme der Zusammenstoßkraft erfolgt der Rückhub in die gestreckte Lage, den das in der Gaskammer 68 verdichtete Gas bewirkt. Hierbei erfolgt ein Zurückziehen des Zumeßstiftes 44, wobei die durch ihre Elastizität an ihm haftende Ventilscheibe 94 nach rechts in die Schließstellung mitgenommen wird (F i g. 2 und 4), in der die Ventilscheibe 94 gegen einen Flansch des Ventileinsatzes 54 abdichtend anliegt. Hierdurch ist die Drosselwirkung durch die Drosselstelle 56 unterbunden, da der Rückstrom der Flüssigkeit nunmehr durch die in der Ventilscheibe 94 vorgesehenen Nuten 98 bestimmt wird, die so bemessen sind, daß ein größerer Druckabfall zwischen der zweiten und ersten Kammer entsteht und damit der Abstrom stärker gedrosselt zur ersten Kammer erfolgt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydropneumatischer Stoßdämpfer mit folgenden Merkmalen:

   a) Zwei koaxial zueinander liegende Zylinder sind zueinander verschieblich angeordnet und begrenzen zwei Flüssigkeitskammern (62,66);

   b) ein verschieblicher Kolben (58) ist in dem inneren Zylinder (30) vorgesehen, der dessen Flüssigkeitskammer (66) von einer Druckgaskammer (68) trennt;

   c) in einer Stirnwand (50) des inneren Zylinders (30) ist eine die beiden Flüssigkeitskammern (62, 66) miteinander verbindende Drosselstelle (56) vorgesehen;

   d) mit der Drosselstelle arbeit ein am äußeren Zylinder (28) sitzender Zumeßstift (44) zusammen, der beim Einfederungshub den Querschnitt der Drosselstelle verringert;

   e) für den Rückhub ist eine zweite Drosselstelle geringerer Durchflußmenge vorgesehen, die durch ein vom Zumeßstift betätigtes Ventil gesteuert ist;