DE2528628C2

DE2528628C2 -

Info

Publication number: DE2528628C2
Application number: DE2528628A
Authority: DE
Inventors: Hisao Yokohama Kanagawa Jp Tanabe
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1975-06-26
Publication date: 1988-06-23
Also published as: DE2528628A1; JPS514467A; GB1506758A; FR2276509B1; FR2276509A1; US3991862A; BR7504057A; JPS5825896B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungsventil für einen hydrau lischen Schwingungsdämpfer entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche.

Aus der DE-OS 22 34 944 ist ein Stoßdämpferkolben, insbeson dere für Einrohrstoßdämpfer bekanntgeworden, bei dem der Kolben einerseits permanente Durchlaßöffnungen und anderer seits ein sich bei einer bestimmten Kolbengeschwindigkeit öffnendes Ventil besitzt. Die permanenten Durchlaßöffnungen werden von in gleichem Winkelabstand angeordneten Bohrungen in einer Federstahlscheibe gebildet. Weiterhin ist eine Zen trierscheibe mit im gleichen Winkelabstand über ihren Umfang angeordneten Einschnitten vorgesehen. Bei einer bestimmten Kolbengeschwindigkeit beginnt sich die Federstahlscheibe anzuheben, womit der Flüssigkeitsdurchtritt zwischen ihrem Innenumfang und der Zentrierscheibe freigegeben wird. Der Dämpfungswiderstand steigt dann weniger schnell an als die Kolbengeschwindigkeit, beginnt dann wieder bis zu dem Augen blick zuzunehmen, wo der untere Rand der Federstahlscheibe am Innenumfang das Niveau des oberen Randes der Zentrier scheibe erreicht.

Der Stoßdämpfer hat somit eine charakteristische Dämpfungs kurve. Wenn z. B. für einen anderen Kraftfahrzeugtyp eine andere Dämpfungscharakteristik gewünscht wird, dann muß der gesamte Aufbau geändert werden. Soll also z. B. die Nied riggeschwindigkeitsdämpfungscharakteristik geändert werden, dann muß die Größe der Bohrungen oder die Ausbildung der erwähnten Ausschnitte geändert werden. Der Hersteller der artiger Stoßdämpfer muß dementsprechend viele Arten von Kolben mit unterschiedlicher Größe oder Ausbildung der Öffnungen oder Ausschnitte fertigen. Hieraus ergeben sich aber Probleme bei der Herstellung und Überwachung der La gerhaltung.

Man könnte nun in Betracht ziehen, die die Einschnitte aufweisende Zentrierscheibe aus zwei Ringen zu bilden. Dies würde jedoch voraussetzen, daß beim Einbau eine genaue rela tive Winkelstellung der beiden Ringe zueinander eingehalten werden müßte.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein Dämp fungsventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer vor zusehen, wobei zwei einander überlappende Ringe so ausge bildet werden, daß unabhängig von ihrer relativen Winkel stellung zueinander sich jeweils die gleiche charakteristi sche Durchflußöffnung ergibt. Durch entsprechende Kombinati on der sich überlappenden Ringe können damit Dämpfungsven tile mit unterschiedlicher Dämpfungscharakteristik herge stellt werden, ohne daß beim Einbau die Gefahr besteht, daß sich die Dämpfungsventile einer bestimmten Serie in ihrer Dämpfungscharakteristik voneinander unterscheiden, und zwar unabhängig von der relativen Winkelstellung der sich über lappenden Ringe zueinander.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den nebengeord neten Ansprüchen 1 bis 4.

Das Dämpfungsglied gemäß der Erfindung besitzt also folgen de Vorteile:

a) Beim Zusammenbau des Stoßdämpfers ist es nicht erforder lich, den Winkelstellungen der Scheibe spezielle Beachtung zu widmen.
b) Es ist nicht erforderlich, eine feste Durchtrittsöffnung im Ölraumtrennglied, wie beispielsweise in einem Kolben, zu bilden, weswegen auch keine Probleme hinsichtlich der Herstellung und Lagerhaltung dieses Teils auftreten.
c) Die die Durchtrittsöffnung bildenden Scheiben können aus Stahlblech oder dgl. mittels eines einfachen Stanzvor gangs gebildet werden, weswegen auch die Herstellungs kosten entscheidend reduziert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 im Diagramm die typischen Dämpfungskraft-Charakte ristiken eines Stoßdämpfers der in Rede stehenden Art;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 in Draufsicht die Ausbildung der beiden Scheiben;

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform;

Fig. 5 eine weitere abgewandelte Ausführungsform;

Fig. 6 eine weitere abgewandelte Ausführungsform;

Fig. 7 weitere abgewandelte Ausführungsformen der beiden Scheiben;

Fig. 8 eine gegenüber Fig. 7 abgewandelte Ausführungs form;

Fig. 9 eine gegenüber Fig. 7 weiterhin abgewandelte Ausführungsform und

Fig. 10 eine gegenüber Fig. 9 abgewandelte Ausführungsform.

Bei dem aus Fig. 2 im Schnitt ersichtlichen wesentlichen Teil eines Stoßdämpfers weist dieser einen Zylinder 1 auf, der abgedichtet Gas und Flüssigkeit enthält, wobei im Zylinder 1 ein Kolben 2 abgedichtet verschieblich angeordnet ist. Der Kolben 2 teilt das Innere des Zylinders in zwei Kammern A und B und wirkt daher als Ölraumtrennglied des Stoßdämpfers. Am Kolben 2 ist eine Kolbenstange 3 befestigt. Am Kolben 2 ist an der Seite, die der Kammer A zugekehrt ist, ein ringförmi ger Ventilsitz 4 vorgesehen. Eine Durchgangsbohrung 5 durch setzt den Kolben 2 und verbindet die beiden Räume A, B miteinander, wenn das durch den Ventilsitz 4 und ein Ventil glied gebildete Ventil offen ist. Die Durchgangsbohrung 5 ist radial nach innen in bezug auf den Ventilsitz 4 versetzt. Das mit dem Ventilsitz 4 zusammenwirkende Ventilglied weist die Form einer ringförmigen Ventilscheibe 6 auf, deren Außen umfangsteil 6 a normalerweise mit dem Ventilsitz 4 in Eingriff steht. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Ventilscheibe 6 zwei sich gegenseitig überlappende Scheiben auf, jedoch kann sie auch aus einer einzigen Scheibe gebildet sein. Es ist weiterhin eine Ringscheibe 7 mit einer Vielzahl von in ihrem Außenumfangsteil angeordneten Ausschnitten 7′ sowie eine Ringscheibe 10 vorgesehen, die in ihrem Außen umfangsteil ebenfalls eine Vielzahl von Ausschnitten 10′ aufweist. Diese Scheiben 7, 10 überlappen einander und sind zusammen mittels Abstandstücken 9 und einer Dichtungsscheibe 8 an der Kolbenstange 3 angeordnet. Die Ausschnitte 7′, 10′ der Scheiben 7, 10 wirken derart miteinander, daß sie eine feste Durchtrittsöffnung 11 bilden, welche die Kammern A, B dauernd miteinander verbindet. Die innere Umfangskante 6 b der Ventilscheibe 6 liegt an dem äußeren Umfangskantenteil 7 a der ersten Ringscheibe 7 an. Es ist weiterhin eine Ring scheibe 12 vorgesehen, die in ihrem Außenumfangsteil Aus schnitte 12′ aufweist. Diese Scheibe 12 wirkt derart, daß sie die innere Umfangskante 6 b der Ventilscheibe 6 führt und in ihrer richtigen Stellung hält. Wenn sich daher der Kolben 2 in der Zeichnung nach oben bewegt und hierbei die Kolbengeschwindigkeit gering ist, wird mittels der festen Durchtrittsöffnung 11 die Dämpfungscharakteristik OA gemäß Fig. 1 erreicht. Wenn die Kolbengeschwindigkeit einen vor bestimmten Wert überschreitet, verbiegt sich die Ventil scheibe 6 derart nach unten, daß sich die innere Umfangs kante 6 b aus der in der Zeichnung ersichtlichen normalen Ruhestellung heraus nach unten bewegt. Wenn die Kolben geschwindigkeit weiter ansteigt und die Verschiebung der Innenkante 6 b der Ventilscheibe 6 die Dicke der Scheibe 10 überschreitet, ist zwischen der Innenkante 6 b und der Scheibe 10 eine größere Strömungsdurchlaßfläche gegeben, weswegen die Dämpfungskraftkurvencharakteristik A B gemäß Fig. 1 erzielt wird. Hierbei ist festzustellen, daß die Scheibe 10 derart wirkt, daß sie einerseits zusammen mit der Scheibe 10 die feste Durchtrittsöffnung 11 bildet und andererseits mittels der Die der Scheibe 10 die Ventilöffnungsstellung bestimmt, nämlich die Lage des Punktes A in Fig. 1.

Das Ventil kann selbstverständlich auch bei dem Bodenteil eines Stoßdämpfers angewendet werden, wenn das Bodenteil als Ölraumtrennglied des Stoßdämpfers von Doppelrohrtyp oder dgl. wirkt.

Im folgenden sei nun die Ausbildung der in den Scheiben 7, 10 vorgesehenen Ausschnitte erläutert.

Wie schon erwähnt, weist die erste Scheibe 7 eine Vielzahl von Ausschnitten 7′ auf, die gleiche Ausbildung besitzen und gleichen Umfangbestand voneinander aufweisen. Bei der Bildung der Ausschnitte wird vom Mittelpunkt der Scheibe 7 aus eine gerade Anzahl von Radien 13 gezogen. Hierbei wird ein Ausschnitt 7′ in jedem zweiten, von zwei benachbarten Radien 13 begrenzten Sektor der Scheibe 7 gebildet. Es ergeben sich dabei zwei Typen von Scheiben 7, nämlich ein erster Typ mit einer geraden Anzahl von Ausschnitten 7′, wie aus Fig. 3(A) bis 6(A) ersichtlich, und ein zweiter Typ mit einer ungeraden Anzahl von Ausschnitten 7′, wie aus Fig. 7(A) bis 10(A) ersichtlich.

Im folgenden seien die Kombinationsmöglichkeiten der Scheiben 7, 10 erläutert.

1. Kombination aus der Scheibe 7 mit einer geraden Anzahl von Ausschnitten 7′ und der Scheibe 10 mit einer geraden Anzahl von Ausschnitten 10′.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3(A) ist eine Scheibe 7 vorgesehen, die in ihrem Außenumfangsteil sechs Aus schnitte 7′ aufweist. Diese sind durch zwölf Radien 13, die den Umfang der Scheibe 7 in gleiche Teile aufteilen, sowie dadurch gebildet, daß die Ausschnitte 7′ in jedem zweiten Sektor 7 a vorgesehen sind, der in der dargestellten Weise von benachbarten Radien 13 begrenzt ist. Die Scheibe 10 gemäß Fig. 3(B) ist durch zwölf Radien 13′-1 bis 13′-2 unterteilt. Diese Ausschnitte werden von den Radien in ihrer Mitte durchschnitten und zwar drei von benachbarten Radien und die anderen in den dargestellten Abständen.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist die Scheibe 7 die gleiche wie in Fig. 3. Demgegenüber weist jedoch die Scheibe 10 zwölf Ausschnitte 10′ symmetrisch zu den Radien 13′-1 bis 13′-2 auf. Selbstverständlich kann auch jede andere beliebige geradzahlige Anzahl von Aus schnitten 10′ vorgesehen sein, vorausgesetzt, daß die Hälfte der Ausschnitte aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus den Radien 13′-1, 13-3, 13′-5, . . . 13′-1 besteht, und daß die verbleibende Hälfte der Ausschnitte aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus den Radien 13′-2, 13′-4, . . . 13′-12 besteht.
2. Kombination aus der Scheibe 7 mit einer geraden Anzahl von Ausschnitten 7′ und der Scheibe 10 mit einer ungeraden An zahl von Ausschnitten 10′.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6(A) weist die Scheibe 7 sechs Ausschnitte 7′ ähnlich denen gemäß Fig. 3(A) und Fig. 4(A) auf. Demgegenüber besitzt die Scheibe 10 gemäß Fig. 6(B) drei Ausschnitte 10′, die sich jeweils über einen Umfangswinkel von 360°/6 erstrecken, der demnach zweimal größer ist als derjenige der Ausschnitte 7′, die jeweils einen Umfangswinkel von 360°/12 besitzen. Obwohl die Ausschnitte 10′ gemäß Fig. 6(B) in gleichem Abstand voneinander angeordnet sind, können sie selbstver ständlich auch, wie aus Fig. 6)B) ersichtlich, in jedem anderen Winkelabstand angeordnet werden. Weiterhin können auch die Ausschnitte 10′ in jeder beliebigen gewünschten Anzahl vorgesehen werden, vorausgesetzt, daß sich die benachbarten Ausschnitte nicht gegenseitig überlappen.
3. Kombination der Scheibe 7 mit einer ungeraden Anzahl von Ausschnitten 7′ und der Scheibe 10 mit einer geraden Anzahl von Ausschnitten 10′.
Die aus Fig. 7(A) ersichtliche Scheibe 7 besitzt fünf Ausschnitte 7′, die sich jeweils über einen Umfangs winkel von 360°/10 erstrecken und den gleichen Umfangs winkelabstand von 360°/10 voneinander aufweisen. Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Ausschnitte 7′ in jedem zweiten Umfangsteil 7 a vorgesehen sind, wobei jedes dieser Umfangsteile 7 a von zwei benachbarten Radien 13 begrenzt ist, die den Umfang der Scheibe 7 in gleichem Abstand in (2n-1)-Teile aufteilen, wobei n = ganzzahlig.
Die aus Fig. 7(B) ersichtliche zweite Scheibe 10 besitzt vier Ausschnitte 10′, mit der von speziellen Radien 13′-1, 13′-4, 13′-6 und 13′-9 in ihrer Mitte. Diese speziellen Radien können jede beliebige gerade Zahl aufweisen, vorausgesetzt, daß die Hälfte von ihnen aus der Gruppe der Radien 13′-1, 13′-3, . . . 13′-9 und die verbleibende Hälfte aus der Gruppe der Radien 13′-2, 13′-4, . . . 13′-10 ausgewählt ist.
Die Scheibe 10 gemäß Fig. 8(B) weist zwei Paare von einander gegenüberliegenden Ausschnitten 10′ auf. In diesem Fall kann die Winkelstellung des die beiden Ausschnitte eines Paares in der Mitte schneidenden Durchmessers nach Wunsch bestimmt werden. Weiterhin können die Ausschnitte 10′ aus jeder gewünschten Anzahl von Paaren bestehen, vorausgesetzt, daß die jeweils ein Paar bildenden Ausschnitte 10′ sich über den gleichen Umfangswinkel erstrecken und sich nicht gegenseitig überlappen.
4. Kombination aus der Scheibe 7 mit einer ungeraden Anzahl von Ausschnitten 7′ und der Scheibe 10 mit einer unge raden Anzahl von Ausschnitten 10′.
Bei der Scheibe 7 gemäß Fig. 9(A) und 10(A) erstreckt sich jeder Abschnitt 7′ über einen Umfangswinkel von 360°/18 und ist vom benachbarten Ausschnitt 7′ jeweils in einem Umfangsbestand von 360°/18 entfernt. Das be deutet mit anderen Worten, daß die Ausschnitte 7′ dadurch gebildet sind, daß jedes zweite Umfangsteil 7 a ausge schnitten worden ist, wobei diese Umfangsteile 7 a jeweils durch zwei benachbarte Radien 13 begrenzt werden, die den Scheibenumfang in gleichem Abstand in zwei (2n-1)- Teile aufteilen, wobei n = ganzzahlig.
Die Scheibe 10 gemäß Fig. 10(B) besitzt drei Ausschnitte 10′, die sich jeweils über einen Umfangswinkel von 360°/9 erstrecken. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10(B) weisen die Ausschnitte 10′ einen gleichen Umfangsabstand voneinander auf, jedoch kann dieser Umfangsabstand nach Wunsch auch geändert werden, wie aus Fig. 9(B) ersichtlich.
Obwohl bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 9(B) und 10 (B) drei Ausschnitte um den Umfang der Scheibe 10 vorgese hen sind, kann auch jede beliebige Anzahl von Ausschnitten 10′ in den gewünschten Relativstellungen vorgesehen werden, vorausgesetzt, daß sich die Ausschnitte 10′ nicht gegen seitig überlappen und sich über einen Umfangswinkel er strecken, der dem doppelten (4fachen, 6fachen . . .) des Umfangswinkels der Ausschnitte 7′ der Scheibe 7 entspricht.
Wie erläutert, weist die erste Scheibe 7 bei sämtlichen Ausführungsformen grundsätzlich Ausschnitte 7′ auf, die sich über einen Umfangswinkel von 360°/2n erstrecken, wobei n = jede geeignete ganze Zahl ist und wobei die Aus schnitte 7′ von den jeweils benachbarten Ausschnitten in demselben Umfangswinkelabstand von 360°/2n angeord net sind. Die zweite Scheibe 10 weist grundsätzlich immer Ausschnitte 10′ auf, die in der anhand der Ausführungs formen beschriebenen Weise angeordnet sind. Es wirken daher die Scheiben 7, 10 derart, daß sie unabhängig von der jeweiligen Relativwinkelstellung der Scheiben 7, 10 eine vorbestimmte Gesamtöffnungsfläche bilden, wenn die Scheiben 7, 10 einander überlappen.

Claims

1. Dämpfungsventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer der von einem Ölraumtrennglied in zwei Ölkammern unterteilt wird, das eine Durchgangsbohrung zur Verbindung der beiden Öl kammern aufweist, mit einer federnden Ventilscheibe zur Steu erung des Öldurchflusses durch die Durchgangsbohrung, wobei eine Ringscheibe mit ihrem mit Ausschnitten versehenen Außen umfangsteil mit dem Innenmantel der Ventilscheibe in ihrer Ruhelage im Eingriff steht, während der Innenmantel der Ven tilscheibe am Außenumfangsbereich einer Anschlagscheibe an liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe aus zwei einander überlappenden ringförmigen Scheiben (7, 10) besteht, von denen eine (7) mehrere gleich große Ausschnitte (7′) aufweist, die zwischen einer Anzahl von unter gleichen Winkelabständen liegenden Radien (13) angeord net sind, während die andere Scheibe (10) symmetrisch zu einer Anzahl von gleiche Winkelabstände voneinander aufweisenden Radien (13′) angeordnete Ausschnitte aufweist, die schmaler sind als die Ausschnitte der ersten Scheibe (7), wobei die Anzahl dieser Radien (13) eine gerade Zahl ist und die Anzahl der Ausschnitte auf geradzahligen Radien (13′-2; 13′-4; 13′-6 . . .) gleich derjenigen auf ungeradzahligen Radien (13′-1; 13′-3; 13′-5 . . .) ist (Fig. 3, 4, 7, 8).

2. Dämpfungsventil für einen hydraulischen Schwingungsdämpfer der von einem Ölraumtrennglied in zwei Ölkammern unterteilt wird, das eine Durchgangsbohrung zur Verbindung der beiden Ölkammern aufweist, mit einer federnden Ventilscheibe zur Steuerung des Öldurchflusses durch die Durchgangsbohrung, wobei eine Ringscheibe mit ihrem mit Ausschnitten versehenen Außenumfangsteil mit dem Innenmantel der Ventilscheibe in ihrer Ruhelage im Eingriff steht, während der Innenmantel der Ventilscheibe am Außenumfangsbereich einer Anschlag scheibe anliegt, dadurch gekennzeich net, daß die Ringscheibe aus zwei einander überlappen den ringförmigen Scheiben (7, 10) besteht, von denen die eine (7) mehrere gleich große Ausschnitte (7′) aufweist, die zwischen einer Anzahl von unter gleichen Winkelabständen lie genden Radien (13) angeordnet sind, während die andere Scheibe (10) symmetrisch zu einer Anzahl von unter gleichen Winkelabständen liegenden Radien (13′) angeordnete Aus schnitte mit gegenüber den Ausschnitten (7′) des einen Rings (7) größerer Umfangserstreckung aufweist, wobei die Anzahl dieser Radien (13′) eine gerade Zahl ist und die Anzahl der geradzahligen Radien (13′) zugeordneten Aus schnitte doppelt so groß wie diejenige, die ungeradzahligen Radien (13′) zugeordnet sind (Fig. 5).

3. Dämpfungsventil für einen hydraulischen Schwingungs dämpfer der von einem Ölraumtrennglied in zwei Ölkammern unterteilt wird, das eine Durchgangsbohrung zur Verbindung der beiden Ölkammern aufweist, mit einer federnden Ventil scheibe zur Steuerung des Öldurchflusses durch die Durch gangsbohrung, wobei eine Ringscheibe mit ihrem mit Aus schnitten versehenen Außenumfangsteil mit dem Innenmantel der Ventilscheibe in ihrer Ruhelage im Eingriff steht, während der Innenmantel der Ventilscheibe am Außenumfangs bereich einer Anschlagscheibe anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe aus zwei einander überlappenden ringförmigen Scheiben (7, 10) besteht, von denen die eine (7) mehrere gleich große Aus schnitte (7′) aufweist, die zwischen einer Anzahl von unter gleichen Winkelabständen liegenden Radien (13) angeordnet sind, während die andere Scheibe (10) symmetrisch zu einer Anzahl von unter gleichen Winkelabständen liegenden Radien (13′) angeordnete Ausschnitte mit gegenüber den Ausschnitten (7′) des einen Rings (7) größerer Umfangserstreckung auf weist, und die Anzahl der ungeradzahligen Radien (13′) zugeordneten Ausschnitte doppelt so groß ist wie diejenige die geradzahligen Radien (13′) zugeordnet sind.

4. Dämpfungsventil für einen hydraulischen Schwingungs dämpfer der von einem Ölraumtrennglied in zwei Ölkammern unterteilt wird, das eine Durchgangsbohrung zur Verbindung der beiden Ölkammern aufweist, mit einer federnden Ventil scheibe zur Steuerung des Öldurchflusses durch die Durch gangsbohrung, wobei eine Ringscheibe mit ihrem mit Aus schnitten versehenen Außenumfangsteil mit dem Innenmantel der Ventilscheibe in ihrer Ruhelage in Eingriff steht, während der Innenmantel der Ventilscheibe am Außenumfangs bereich einer Anschlagscheibe anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe aus zwei einander überlappenden ringförmige Scheiben (7, 10) besteht, von denen die eine (7) mehrere gleich große Aus schnitte (7′) aufweist, die zwischen einer Anzahl von unter gleichen Winkelabständen liegenden Ringradien (13) ange ordnet sind, während die Ausschnitte der anderen Scheibe (10) sich zu beiden Seiten von Radien (13′) erstrecken, die in gleichen Winkelabständen angeordnet sind, wobei die Ausschnitte dieser Scheibe (10) gegenüber den Aus schnitten (7′) der ersten Scheibe (7) eine größere Umfangserstreckung besitzen, die Anzahl dieser Durch messer eine gerade Zahl ist und die Ausschnitte zu beiden Seiten symmetrisch zu nur ungeradzahligen Radien angeordnet sind (Fig. 6, 10).