DE2417190A1

DE2417190A1 - HYDRAULIC TWIN TUBE VIBRATION DAMPER

Info

Publication number: DE2417190A1
Application number: DE19742417190
Authority: DE
Inventors: Erhard Leppich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1974-04-09
Filing date: 1974-04-09
Publication date: 1975-10-23
Also published as: FR2267488A1; IT1034776B

Description

VOLKSWAGEITWERK 8. April 1974VOLKSWAGEITWERK April 8, 1974

Aktiengesellschaft
Wolfsburg Corporation
Wolfsburg

Unsere Zeichen: K I710
1702-pt-hu-saOur symbols: K I710
1702-pt-hu-sa

Hydraulic twin-tube vibration damper

Die Erfindung "betrifft einen hydraulischen Zweirohrschwingungsdämpfer, insbesondere für Dämpferbeine von Kraftfahrzeugen, mit einem Zylinderrohr, das einen mit Ventilen bestückten Kolben unter Bildung je eines Arbeitsraumes auf beiden Seiten des Kolbens enthält, einem das Zylinderrohr, mit diesem einen Stauraum bildend, mit Abstand umgebenden Trennrohr und einem das Trennrohr mit Abstand umgebenden äußeren Behälterrohr, das mit dem Trennrohr einen nur teilweise mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum bildet, und zumindest einem Kanal zwischen dem Stauraum und einem Auffangraum, der eine Kolbenstange zwischen einer zugleich einen Abschluß des im eingebauten Zustand des Dämpfers oberen der Arbeitsräume bildenden Führung und einer Austrittsdichtung für die Kolbenstange umgibt. Eine derartige, aus der französischen Patentschrift 1 125 319 "bekannte Konstruktion verhält sich insofern besonders günstig hinsichtlich der Vermeidung von Luft oder Schaum in der oberen Arbeitskammer, als zwischen dem Auffangraum und dem Ausgleichsraum große Strömungsquerschnitte für die Dämpfungsflüssigkeit vorhanden sein können. Demgegenüber be-The invention "relates to a hydraulic twin-tube vibration damper, in particular for damper struts of motor vehicles, with a cylinder tube that is equipped with valves Contains piston forming a working space on both sides of the piston, one the cylinder tube, with this forming a storage space, separating tube surrounding at a distance and a separating tube surrounding the separating tube at a distance outer container tube which, with the separating tube, forms a compensation space that is only partially filled with a damping fluid, and at least one channel between the storage space and a collecting space, which has a piston rod between one at the same time an end of the in the installed state of the damper surrounds the upper guide forming the working spaces and an outlet seal for the piston rod. One such, known from French patent specification 1,125,319 " In this respect, the construction behaves particularly favorably in terms of avoiding air or foam in the upper one Working chamber, as large flow cross-sections for the damping fluid between the collecting space and the compensation space may be present. In contrast,

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schreibt die deutsche Patentschrift 1 I46 705, 47a, I6/IO, einen Zweirohrdämpfer, bei dem eine Art Stauraum nicht durch ein Trennrohr gebildet ist, das sich unter den Flüssigkeitsspiegel in dem Ausgleichsraum erstreckt, sondern durch ein Winkelstück, das einen ringförmigen Kanal im Bereich des luftgefüllten oberen Teils des Ausgleichsraums bildet. Dieser Kanal steht nur über sehr kleine Querschnitte mit dem Auffangraum und dem Ausgleichsraum in Verbindung, damit bei den verschiedenen Betriebszuständen der Zutritt von Luft in den Auffangraum und über den Führungsspalt für die Kolbenstange in den oberen Arbeitsraum erschwert ist. Wie sich bei Versuchen gezeigt hat, geben aber gerade kleine Strömungsquerschnitte Anlaß zur Schaumbildung, d.h. zur Vermischung der Dämpfungsflüssigkeit mit Luft, wodurch die Dämpfungseigenschaften des Schwingungsdämpfers in nachteiliger Weise beeinflußt werden. writes the German patent specification 1 I46 705, 47a, I6 / IO, a twin-tube damper that doesn't have some kind of storage space is formed by a separating tube which extends below the liquid level in the compensation space, but by an elbow that forms an annular channel in the area of the air-filled upper part of the compensation chamber forms. This channel is only connected to the collecting space and the compensation space via very small cross-sections, This makes it difficult for air to enter the collecting space and, via the guide gap for the piston rod, into the upper working space in the various operating states is. As has been shown in tests, it is precisely small flow cross-sections that give rise to foam formation, i.e. to mix the damping liquid with air, whereby the damping properties of the vibration damper are adversely affected.

In der Praxis hat sich nun gezeigt, daß der Schwingungsdämpfer nach der französischen Patentschrift nach längerem Stehen des Fahrzeugs, in das er eingebaut ist, beim Fahren zunächst eine störende Geräuschbildung zeigt ("Morgenpoltern¹¹)In practice it has now been shown that the vibration damper according to the French patent specification initially produces a disturbing noise when driving after the vehicle in which it is installed has been stationary for a long time ("Morgenpoltern ¹¹ )

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen hydraulischen Zweirohrschwingungsdämpfer so auszubilden, daß der genannte Machteil vermieden wird. Wie erfindungsgemäß erkannt wurde, läßt sich diese Aufgabe durch eine überraschend einfache Maßnahme lösen. Der erfindungsgemäße hydraulische Zweirohrschwingungsdämpfer ist nämlich dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des oberen Endes des oberen Arbeitsrauir.es zumindest eine direkt in den Stauraum führende Entlüftungsöffnung vorgesehen ist.The invention is based on the object of designing this hydraulic twin-tube vibration damper so that the said disadvantage is avoided. As has been recognized according to the invention, this object can be surprisingly achieved solve simple measure. The hydraulic twin-tube vibration damper according to the invention is characterized in that that in the area of the upper end of the upper Arbeitsrauir.es at least one vent opening leading directly into the storage space is provided.

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Wie nämlich eingehende Untersuchungen gezeigt haben, besitzt der aus der französischen Patentschrift "bekannte Schwingungsdämpfer zwar günstige Eigenschaften hinsichtlich, dez" Yerjueidung von Luft und Schaum in den Arbeitsräumen im dynamischen Betriebszustand, dagegen besteht die Gefahr, daß sich im statischen Betriebsfall in dem oberen Arbeitsraum Luft und Schaum ansammeln kann. Diese unerwünschten Bestandteile der Füllung des oberen Arbeitsraumes gelangen im statischen Betriebsfall, wie ebenfalls erkannt wurde, nicht durch den Führungsspalt zwischen der Führung einerseits und der Kolbenstange andererseits in den Auffangraum, sondern bleiben sogar eine Zeit lang während des anschließenden dynamischen Betriebs in dem oberen Arbeitsraum, so daß sie die Dämpfungswirkung des Schwingungsdämpfers nachteilig beeinflussen. Diese Erkenntnis war für den Fachmann insofern überraschend, als ja der Auffangraum zum Auffangen durch den Führungsspalt austretender Dämpfungsflüssigkeit vorgesehen ist und er zumindest teilweise mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sein soll, um den Zutritt von Luft durch den Führungsspalt zu dem oberen Arbeitsraum zu verhindern. Der Fachmann mußte daher erwarten, daß sich im statischen Betriebsfall etwa im oberen Arbeitsraum ansammelnde Luft ohne Schwierigkeiten und relativ schnell durch den Führungsspalt in den Auffangraum entweichen würde. Erkannt zu haben, daß dies nicht eintritt, ist das Verdienst des Erfinders. Die Lösung besteht demgemäß in den Führungsspalt gleichsam kurzschließenden Luftkanälen, die vom oberen Arbeitsraum direkt in den Stauraum führen.As detailed investigations have shown, the vibration damper known from the French patent specification has favorable properties with regard to decay of air and foam in the working areas in the dynamic operating state, on the other hand there is a risk of air in the upper working area in the static operating case and foam can accumulate. In static operation, as was also recognized, these undesirable constituents of the filling of the upper working space do not get into the collecting space through the guide gap between the guide on the one hand and the piston rod on the other hand, but even remain in the upper working space for a while during the subsequent dynamic operation, so that they adversely affect the damping effect of the vibration damper. This finding was surprising for the skilled man, as indeed of the collecting space is provided for collecting through the guide gap emerging damping fluid and it should be at least partially filled with damping fluid to the ingress of air to be prevented by the guide gap to the upper working chamber. The person skilled in the art therefore had to expect that in the static operating case, for example, air that had collected in the upper working space would escape without difficulty and relatively quickly through the guide gap into the collecting space. It is to the merit of the inventor to have recognized that this does not happen. The solution accordingly consists in the guide gap, as it were, in short-circuiting air ducts which lead from the upper working space directly into the storage space.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an-An embodiment of the invention is given below

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hand der Figur erläutert, die einen Längsschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgebildeten Zweirohrschwingungsdämpfer zeigt.hand of the figure explained, which is a longitudinal section through a twin-tube vibration damper designed according to the invention shows.

Das Behälterrohr 1, das einen wesentlichen Bestandteil des Gehäuses 2 "bildet, umgibt in diesem Ausführungsbeispiel konzentrisch und jeweils mit Abstand das Trennrohr 3 und das Zylinderrohr 4> das seinerseits den mit Einwegventilen 5 und 6 in bekannter Anordnung bestückten Kolben 7 dicht führt. Der Kolben 7 wird von der Kolbenstange 8 getragen, die das Führungsteil 9 unter Bildung des Führungsspalts 10 sowie die Dichtung 11 durchsetzt. Zwischen Führungsteil 9 und Dichtung 11 befindet sich der Auffangraum 12, der über Verbindungskanäle 13 und 14 mit dem Stauraum 15 zwischen Trennrohr 3 und Zylinderrohr 4 iⁿ Verbindung steht. Während der Stauraum 15 vollständig mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, gilt dies bezüglich des Ausgleichsraums 16 nur bis zu dem bei 18 angedeuteten Flüssigkeitsspiegel; darüber befindet sich Luft. Über die Öffnungen I9 und 20 sind Stauraum 15 und Ausgleichsraum 16 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 18 miteinander verbunden.In this embodiment, the container tube 1, which forms an essential part of the housing 2 ″, surrounds the separating tube 3 and the cylinder tube 4 concentrically and at a distance, which in turn tightly guides the piston 7 equipped with one-way valves 5 and 6 in a known arrangement 7 is carried by the piston rod 8, which passes through the guide part 9 to form the guide gap 10 and the seal 11. Between the guide part 9 and the seal 11 is the collecting space 12, which via connecting channels 13 and 14 with the storage space 15 between the separating tube 3 and the cylinder tube . About above which is air openings I9 and 20 are storage chamber 15 and equalizing chamber 16 below the; 4 is i ⁿ connection is completely filled during the storage space 15 with damping fluid, this is true with respect to the compensation chamber 16 only up to the indicated at 18 the liquid level. Liquid level 18 connected to one another.

Der Kolben 7 unterteilt den von dem Zylinderrohr 4> cLem Führungsteil 9 und dem Bodenteil 21 umschlossenen, mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Raum in die beiden Arbeitsräume 22 und 23· Richtungsselektive Ventile 24 und 25 bekannter Bauart und Anordnung in dem Bodenteil stellen über die gemeinsame Bodenkammer 26 und die Ausströmöffnungen 27 und 28 Verbindungen zwischen dem unteren Arbeitsraum 23 und dem Ausgleichsraum 16 her.The piston 7 divides the from the cylinder tube 4> cLem Guide part 9 and the bottom part 21 enclosed space filled with the damping fluid in the two working spaces 22 and 23 · Directional valves 24 and 25 known The design and arrangement in the base part are provided by the common base chamber 26 and the outflow openings 27 and 28 connections between the lower working space 23 and the compensation space 16.

Wie durch die Augen 29 und 30 angedeutet, sind der Kolben ¹J As indicated by the eyes 29 and 30, the piston ¹ are J

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und das Gehäuse 2 des Schwingungsdämpfers mit gegeneinander abzufedernden Teilen beispielsweise eines Fahrzeugs verbunden. Beim Einfedern, also der Kolbenbewegung in Richtung nach unten, sind die Ventile 5 und 25 geöffnet, die so ausgelegt sein können, daß eine gewünschte Kennlinie des Dämpfers erzielt wird. Bei dieser Abwärtsbewegung erfolgt auch ein Austritt von Dämpfungsflüssigkeit aus dem Auffangraum 12 durch den Führungsspalt in den oberen Arbeitsraum 22, wobei gegebenenfalls in dem Auffangraum 12 befindliche Luft oder Schaum mitgerissen werden.and the housing 2 of the vibration damper with parts to be cushioned against one another, for example of a vehicle tied together. During compression, ie the piston movement in the downward direction, the valves 5 and 25 are open, the can be designed so that a desired characteristic of the damper is achieved. This downward movement takes place also an exit of damping fluid from the collecting space 12 through the guide gap into the upper working space 22, with any air or foam located in the collecting space 12 being entrained.

In entgegengesetzter Richtung wird der Führungsspalt 10 durchströmt, wenn beim Ausfedern sich der Kolben 7 nach oben bewegt. In diesem Falle sind nur die Ventile 6 und 24 geöffnet. Im übrigen sind Strömungsverengungen, wie sie Anlaß für die Schaumbildung sein können, bei der Konstruktion weitgehend vermieden.In the opposite direction the guide gap 10 is traversed, when the piston 7 moves upwards during rebound. In this case only the valves 6 and 24 are open. in the the rest are flow constrictions, as they can be the cause of foam formation, largely in the construction avoided.

Trotz der konstruktiv bedingten Strömung der Dämpfungsflüssigkeit treten nach längerem Stehen des Fahrzeugs Geräusche auf, die, wie Untersuchungen erwiesen haben, ihre Ursache in Luft und/oder Schaum in der Füllung des oberen Arbeitsraumes 22 haben. Erfindungsgemäß sind daher am oberen Ende des Zylinderrohres 4 kleine Entlüftungsöffnungen 31 und 32 vorgesehen, die direkt in den mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Stauraum 15 einmünden. Dadurch gelangt eventuell in dem oberen Arbeitsraum 22 enthaltene Luft unter Umgehung des FührungsSpalts 10 über einen großen Querschnitt besitzenden Strömungskanäle 19 und 20 in den Ausgleichsraum 16. Wenn sich also im statischen Betriebsfall die Luft im Bereich des oberen Endes des Stauraums und des oberen Arbeitsraumes 22 angesammelt hat, kann sie keinen schädlichen Einfluß auf die Betriebsweise des Schwin-Despite the design-related flow of the damping fluid, noises occur after the vehicle has been parked for a long time which, as research has shown, is caused by air and / or foam in the filling of the upper Work area 22 have. According to the invention, there are therefore small ventilation openings 31 at the upper end of the cylinder tube 4 and 32 are provided, which are directly in the with the damping fluid filled storage space 15 open. As a result, any air contained in the upper working space 22 can get under Bypassing the guide gap 10 via a large one Cross-section having flow channels 19 and 20 in the Compensating space 16. So if, in static operation, the air is in the area of the upper end of the storage space and the upper working space 22 has accumulated, it can not have a harmful effect on the operation of the Schwin-

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gungsdämpfers haben, da sie infolge Auffüllung des Auffangraumes 12 (durch den Spalt 10) und des Stauraumes 15 (durch die Kanäle 14) mit der Dämpfungsflüssigkeit sehr schnell in das Luftvolumen des Ausgleichsraumes 16 abgeführt wird. Infolge ihres kleinen Durchmessers stellen die Entlüftungsöffnungen 31 und 32 auch keinen Bypass für die Dämpfungsflüssigkeit dar, der die Betriebsweise des Dämpfers beeinflußt.have supply damper, as they due to the filling of the collecting space 12 (through the gap 10) and the storage space 15 (through the channels 14) with the damping fluid very much is quickly discharged into the air volume of the compensation chamber 16. Due to their small diameter, the Vents 31 and 32 also no bypass for the Damping fluid that affects the operation of the damper.

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Claims

CLAIM

Hydraulic twin-tube vibration damper, in-particular for Damper struts of motor vehicles, with a cylinder tube that forms a piston fitted with valves "each." a working space on both sides of the piston, one the cylinder tube, with this forming a storage space, at a distance bypassing the separating tube and an outer container tube bypassing the separating tube at a distance, which is connected to the separating tube forms a compensation space that is only partially filled with a damping fluid, and at least one channel between the storage space and a catchment area, which is a basket bar between one at the same time a conclusion. the built-in Condition of the damper surrounds the upper guide forming the working spaces and an outlet seal for the piston rod, characterized in that in the area of the upper end of the upper working space (22) at least one directly into the storage space (15) leading vent opening (31 »52) is provided is.

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