DE2534489A1

DE2534489A1 - SHOCK ABSORBER

Info

Publication number: DE2534489A1
Application number: DE19752534489
Authority: DE
Inventors: William Arthur Duckett
Original assignee: Jonas Woodhead Ltd
Current assignee: Jonas Woodhead Ltd
Priority date: 1974-08-01
Filing date: 1975-08-01
Publication date: 1976-02-19
Also published as: GB1480956A; FR2280835A1; BE832004A; FR2280835B3

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-B MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraee 10Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-B MÖNCHEN 22 Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraee 10

Dr.r.f...i. W. KÖRBER »»· — «Dr.r.f ... i. W. KÖRBER »» · - « Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 7 £ Q A A ft QDipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 7 £ Q A A ft Q PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

1. August 1975August 1, 1975

JONAS ViOODHEAD LIMITEDJONAS ViOODHEAD LIMITED

177 Kirkstall Road177 Kirkstall Road

Leeds H, Yorkshire / EnglandLeeds H, Yorkshire / England

PatentanmeldungPatent application

StoßdämpferShock absorbers

Die Erfindung betrifft Ventile für hydraulische Stoßdämpfer und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, Ventile, die öffnen müssen, damit eine geregelte Strömung von Öl beim Zusammenschieben eines Teleskopstoßdämpfers stattfinden kann, und beim Auseinanderziehen des Stoßdämpfers geschlossen bleiben müssen.The invention relates to valves for hydraulic shock absorbers and particularly, but not exclusively, valves that have to open so that a regulated flow of oil can take place when a telescopic shock absorber is pushed together can, and must remain closed when pulling the shock absorber apart.

Es wurde bereits vorgeschlagen, beispielsweise in der britischen Patentschrift 699 896, zwei konzentrische Ringe von Kanälen im Kolben eines hydraulischen Stoßdämpfers vorzusehen, und ein starres, ringförmiges, körperlich beweglihes Ventilschlußstück zu verwenden, das durch eine Feder gesteuert wird, um die Strömung durch die Kanäle im ausseren Ring zu regeln, wobei das Ventilverschlußstück an der Kolbenstange durch seine Mittelöffnung geführt wird, und ferner die ganze Strömung durch die Kanäle im inneren Ring und zumindest einIt has been suggested, for example in British Patent 699 896, two concentric rings of Provide channels in the piston of a hydraulic shock absorber, and a rigid, annular, physically movable valve fitting which is controlled by a spring to control the flow through the channels in the outer ring regulate, wherein the valve closure piece on the piston rod is guided through its central opening, and furthermore the whole Flow through the channels in the inner ring and at least one

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Teil der Strömung durch die Kanäle im äusseren Ring durch die Mittelöffnung im Ventilverschlußstück hindurchtretenPart of the flow through the channels in the outer ring pass through the central opening in the valve closure piece

Diese bekannte Ventilanordnung hat den Nachteil, daß das starre Ventilverschlußstück und sein Sitz sehr genaue Dichtflächen haben müssen, da keine Verformung stattfinden kann, um Unregelmässigkeiten in einer oder beiden Dichtflächen Rechnung zu tragen. Das Ventil ist daher in der Herstellung teuer. Es ist ferner bekannt, in Stoßdämpfern ein Ventilverschlußstück in Form eines dünnen Federrings aus Stahl zu verwenden, der an seinem Innenumfang eingespannt ist, so daß die radial äusseren Bereiche des Federringes durch den Fluiddruck am Ventil elastisch weggebogen werden kann» Bei dieser Ventilform kann jedoch die Strömung vom Ventilsitz nur radial nach aussen sein, was in manchen Fällen einen übermässigenStrömungswiderstand zur Folge haben kann. Die Verwendung eines solchen Ventils sowohl für das Druck- als auch für das Ausfederungsventil am Kolben eines Stoßdämpfers kann es erforderlich machen, Bohrungen im Kolben vorzusehen, die mit einem Winkel zur Kolbenachse verlaufen, um eine Verstopfung dieser Bohrungen zu dem einen Ventil durch das andere Ventil zu vermeiden. Hierdurch werden die Herstellungskosten erhöht.This known valve arrangement has the disadvantage that the rigid valve closure piece and its seat have very precise sealing surfaces must have, since no deformation can take place to eliminate irregularities in one or both sealing surfaces To take into account. The valve is therefore expensive to manufacture. It is also known to use a valve closure piece in shock absorbers to use in the form of a thin spring ring made of steel, which is clamped on its inner circumference, so that the radially outer areas of the spring ring can be elastically bent away by the fluid pressure on the valve »At this valve shape can, however, the flow from the valve seat only radially outwards, which in some cases a cause excessive flow resistance. The use of such a valve for both pressure and It may also be necessary to provide holes in the piston for the rebound valve on the piston of a shock absorber, which run at an angle to the piston axis to prevent clogging of these holes to the one valve by the avoid other valve. This increases the manufacturing costs.

Ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer besitzt einen Arbeitszylinder, einen Kolben, der im Arbeitszylinder gleitbar und mit zwei konzentrischen Ringen von sich durchgehend erstreckenden Kanälen versehen ist, und ein Ventil, das dazu dient, die Fluidströmung durch die Kanäle des äusseren Ringes zu regeln, welches Ventil einen im wesentlichen ringförmigen Ventilteller aufweist, der durch eine Feder gegen die eine Seite des Kolbens belastet ist, um die Kanäle des äusseren Ringes zu verschließen, körperlich beweglich undA shock absorber according to the invention has a working cylinder, a piston that is slidable in the working cylinder and with two concentric rings of continuously extending Channels is provided, and a valve which serves to regulate the flow of fluid through the channels of the outer ring to regulate which valve has a substantially annular valve disk which is counteracted by a spring one side of the piston is loaded to close the channels of the outer ring, physically movable and

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auf der Kolbenstange durch ihre Mittelöffnung geführt ist, und ferner ermöglicht, daß die ganze Strömung durch die Kanäle im inneren Ring und zumindest ein Teil der Strömung durch die Kanäle im äusseren Ring durch die Mittelöffnung im Verschlußstück hindurchtritt, wobei sich die Erfindung dadurch unterscheidet, daß der ringförmige Ventilteller aus einem dünnen elastischen Blech hergestellt ist und ein Federsitz zwischen der Feder und dem Ventilteller angeordnet ist, um die Kraft der Feder gleichmässig auf den Ventilteller zu übertragen, welcher Feder sitz mit öffnungen versehen ist, deren Größe ausreicht, die ganze Strömung durch die Kanäle des inneren Ringes aufzunehmen.is guided on the piston rod through its central opening, and also allows all of the flow to be through the channels in the inner ring and at least a portion of the flow passes through the channels in the outer ring through the central opening in the closure piece, the invention differs in that the annular valve disk is made of a thin elastic sheet metal and a The spring seat is arranged between the spring and the valve plate to apply the force of the spring evenly to the valve plate to transfer which spring seat is provided with openings, the size of which is sufficient, the entire flow through the channels of the inner ring.

Die Verwendung eines dünnen elastischen Ventiltellers ermöglicht, daß geringe Ungenauigkeiten im Ventilsitz in Kauf genommen werdenkönnen, da der Druckunterschied über das Ventil zur Folge hat, daß sich der Ventilteller dem Ventilsitz anpaßt. Die Herstellungskosten des Ventils lassen sich daher herabsetzen.The use of a thin, elastic valve disk enables minor inaccuracies in the valve seat to be accepted can be taken, since the pressure difference across the valve has the consequence that the valve disk adapts to the valve seat. The manufacturing cost of the valve can therefore be reduced.

Bei einer bevorzugten Anordnung ist der Federsitz an der Kolbenstange geführt und der Ventilteller auf einem zylindrischen Teil der Kolbenstange durch mit dem Ventilteller aus einem Stück bestehende und radial nach innen in seine Mittelöffnung abstehende Nasen geführt. Der Raum zwischen den Nasen steht daher für die Fluidströmung durch die Mittelöffnung des Ventiltellers zur Verfügung. Die Durchführung der Erfindung kann auf verschiedene Weise geschehen, jedoch wird nachfolgend eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers bäspielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:In a preferred arrangement the spring seat is on the piston rod out and the valve plate on a cylindrical part of the piston rod through with the valve plate from a Piece existing and radially inwardly guided into its central opening protruding lugs. The space between the noses is hence for the fluid flow through the central opening of the valve disk to disposal. The invention can be practiced in a number of ways, but one is shown below Embodiment of a shock absorber according to the invention, for example described in more detail in connection with the accompanying drawings, namely show:

Fig. 1 eine Ansicht des Stoßdämpfers im Längsschnitt und Fig. 2 eine Ansicht des Druckventiltellers des Stoßdämpfers.1 shows a view of the shock absorber in longitudinal section and FIG. 2 shows a view of the pressure valve plate of the shock absorber.

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Der Stoßdämpfer besitzt einen Arbeitszylinder 1, der an seinem unteren Ende 2 geschlossen und an seinem oberen Ende mit einer Führungs- und Dichtungskombination 3 versehen ist, durch welchen sich eine Kolbenstange 4 erstreckt, die an ihrem unteren Ende eine Kolbenanordnung 7 trägt. Die Kolbenanordnung 7 ist im Arbeitszylinder 1 dichtend gleitbar und mit Kanälen versehen, die sich zwischen seiner Oberseite und seiner Unterseite erstrecken, sowie mit Ventilen, die dazu dienen, die Strömung des Öls durch die Kanäle zu regeln, wenn die Kolbenanordnung sich im Zylinder bewegt, so daß eine Dämpfungskraft erzeugt wird. Am oberen Ende der Kolbenstange und am unteren Ende des Arbeitszylinders sind Befestigungsaugen od. dgl, 5 und 6 zur Verbindung des Stoßdämpfers mit den Teilen vorgesehen, zwischen welchen Schwingungen zu dämpfen sind. Am oberen Ende der Kolbenstange 4 ist eine zylindrische Staubkappe 8 befestigt, die das obere Ende des Arbeitszylinders 1 umgibt.The shock absorber has a working cylinder 1, which is on his lower end 2 is closed and is provided at its upper end with a guide and seal combination 3, through which a piston rod 4 extends which carries a piston assembly 7 at its lower end. The piston assembly 7 is sealingly slidable in the working cylinder 1 and is provided with channels that extend between its top and extend its underside, as well as with valves that serve to regulate the flow of oil through the channels, when the piston assembly moves in the cylinder so that a damping force is generated. At the top of the piston rod and at the lower end of the working cylinder are fastening eyes or the like, 5 and 6 for connecting the shock absorber provided with the parts between which vibrations are to be dampened. At the top of the piston rod 4 a cylindrical dust cap 8 is attached, which surrounds the upper end of the working cylinder 1.

Die Kolbenanordnung 7 besitzt einen Kolben 10 mit einem Dichtungsring 11, eine DruckventilanOrdnung 12 und eine Ausfederungsventilanordnung 13. Die Ausfederungsventilanordnung wird durch ein Paket von ringförmigen Federscheiben gebildet, von denen die oberste gegen die Unterseite des Kolbens 10 anliegt, wenn das Ausfederungsventil geschlossen ist. Dieses Federpaket ist gegen den Kolben durch eine Mutter 14· festgebannt, die auf einen unteren mit Gewinde versehenen Endteil 15 der Kolbenstange 4 aufgeschraubt ist. Die Mutter 14 dient ferner dazu, den Kolben 10 gegen eine Schulter 16 an der Kolbenstange festzuspannen. Die Unter seitofcies Kolbens weist eine Ringnut 17 auf, die normalerweise durch die oberste Federscheibe bedeckt ist und mit dem Raum oberhalb des Kolbens durch drei Kanäle 18 in Verbindung steht, die zur Stoßdämpferachse parallel sind und in Abständen von 120° umThe piston arrangement 7 has a piston 10 with a sealing ring 11, a pressure valve assembly 12 and a rebound valve assembly 13. The rebound valve assembly is formed by a package of annular spring washers, the uppermost of which rests against the underside of the piston 10 when the rebound valve is closed. This The spring assembly is clamped against the piston by a nut 14, which is screwed onto a lower threaded end portion 15 of the piston rod 4. The mother 14 is used also to clamp the piston 10 against a shoulder 16 on the piston rod. The sub seitofcies piston points an annular groove 17, which is normally covered by the uppermost spring washer and with the space above the Piston communicates through three channels 18 which are parallel to the shock absorber axis and at intervals of 120 °

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die Achse des Kolbens herum angeordnet sind. Die Mutter 14 dient nur zum Festspannen der inneren Umfangskanten der Federscheiben, so daß, wenn der Druck oberhalb des Kolbens 10 denjenigen unterhalb des Kolbens um mehr als um einen bestimmten Betrag überschreitet, die äusseren Ränder der Federscheiben nach unten gebogen werden und das öl durch die Kanäle 18 und zwischen der Unterseite des Kolbens und dem äusseren Rand der obersten Federscheibe in den Raum unterhalb des Kolbens fließt.are arranged around the axis of the piston. The nut 14 is only used to tighten the inner peripheral edges of the Spring washers so that when the pressure above the piston 10 that below the piston by more than one exceeds a certain amount, the outer edges of the spring washers are bent down and the oil through the channels 18 and between the underside of the piston and the outer edge of the uppermost spring washer into the space flows below the piston.

Die Druckventilanordnung 12 wird durch einen Ventilteller 20, einen Federsitz 21 und eine Druckfeder 22 gebildet. Der Ventilteller 20 ist aus einer Federstahlscheibe hergestellt und ringförmig und ist an seiner Mitte mit einer Öffnung 23 versehen, die im wesentlichen kreisförmig ist, deren Umfang jedoch durch drei Nasen 24 unterbrochen ist, welche in die Öffnung 2 3 radial hineinragen. Die Nasen 24 dienen dazu, den Ventilteller 20 auf der Kolbenstange 4 unmittelbar oberhalb des Kolbens 10 zu zentrieren, während der Durchmesser der öffnung 23 so gewählt ist, daß der ringförmige Teil des Ventiltellers 20 die Ölströmung durch die Kanäle 18 nicht blockiert. Um sicherzustellen, daß die Strömung durch die Kanäle 18 auch dann nicht blockiert wird, wenn eine der Nasen 24 sich unmittelbar oberhalb jedes der Kanäle 18 befindet, ist die Oberseite des Kolbens mit einer Ringnut 19 versehen, die mit den Kanälen 18 in Verbindung steht und zum größten Teil innerhalb der Fläche der öffnung 2 3 liegt.The pressure valve arrangement 12 is formed by a valve disk 20, a spring seat 21 and a compression spring 22. Of the Valve disk 20 is made of a spring steel washer and is annular and has an opening at its center 23 is provided, which is substantially circular, but whose circumference is interrupted by three lugs 24, which protrude radially into the opening 2 3. The noses 24 serve to center the valve disk 20 on the piston rod 4 immediately above the piston 10, while the diameter the opening 23 is chosen so that the annular part of the valve disk 20 allows the flow of oil through the channels 18 not blocked. To ensure that the flow through the channels 18 is not blocked even if one of the lugs 24 located immediately above each of the channels 18 is the top of the piston with an annular groove 19, which is in communication with the channels 18 and for the most part within the area of the opening 2 3 lies.

Die Oberseite des Kolbens 10 ist ferner mit einer zweiten Ringnut 25 versehen, welche die Nut 19 umgibt und mit dem Raum unter dem Kolben durch drei Kanäle 26 in Verbindung steht, die zur Achse des Stoßdämpfers parallel sind. DieThe top of the piston 10 is also provided with a second annular groove 25 which surrounds the groove 19 and with the Space under the piston communicates through three channels 26 which are parallel to the axis of the shock absorber. the

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Feder 22 wirkt auf den Ventilteller 20 über den Federsitz 21, um den Ventilteller gegen die Oberseite des Kolbens 10 zu halten. In dieser Stellung ist die Nut 25 voll durch den ringförmigen Teil des Ventiltellers 20 bedeckt, Der Federsitz gewährleistet, daß die Kraft der Feder 22 gleichmässig auf den Ventilteller 20 ausgeübt wird. Die Flexibilität des Ventiltellers 20 gewährleistet, daß selbst, wenn geringe Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung der Oberseite des Kolbens 10 entstanden sind, der Ventilteller 20 gegen den Kolben abdichtet, wenn der Druck oberhalb des Kolbens höher als derjenige unterhalb des Kolbens ist, da der Ventilteller durch den Druckunterschied in Anpassung an die Kolbenfläche verformt wird. Wenn der Druck unterhalb des Kolbens denjenigen oberhalb des Kolbens um mehr als um einen bestimmten Betrag überschreitet, wird der Ventilteller 20 entgegen der Kraft der Feder 22 abgehoben, so daß öl durch die Kanäle 26 und zwischen dem Ventilteller 20 und der Oberseite des Kolbens in den Raum oberhalb des Kolbens strömen kann.Spring 22 acts on the valve disk 20 via the spring seat 21 in order to move the valve disk against the top of the piston 10 to keep. In this position the groove 25 is completely covered by the annular part of the valve disk 20, the spring seat ensures that the force of the spring 22 is uniform is exerted on the valve disk 20. The flexibility of the valve disk 20 ensures that even if slight Inaccuracies in the machining of the top of the piston 10 have arisen, the valve disk 20 against the Piston seals when the pressure above the piston is higher than that below the piston because the valve disc is deformed by the pressure difference in adaptation to the piston area. If the pressure below the piston is the same exceeds the piston by more than a certain amount, the valve disk 20 is against the force the spring 22 is lifted so that oil flows through the channels 26 and between the valve head 20 and the top of the piston can flow into the space above the piston.

Der Federsitz 21 ist an seiner Mitte nach oben gewölbt und mit einem hülsenförmigen oberen Ansatz 2 7 versehen, der sowohl zur Führung des Federsitzes auf der Kolbenstange als auch zur Begrenzung seiner Aufwärtsbewegung dient. Da der Federsitz 21 die Ringnut 19 bedeckt, ist sein gewölbter Teil mit einer Anzahl öffnungen 28 versehen, damit öl aus dem Hauptteil des Raumes oberhalb des Kolbens 10 in den Raum zwischen dem Kolben und dem Ventilsitz strömen kann und von diesem durch die Kanäle 18 zur Ausfederungsventxlanordnung. Die öffnungen 28 ermöglichen ferner, daß ein Teil der Strömung durch die Druckventilanordnung beim Austreten aus der Ringnut 2 5 radial nach innen und dann durch die öffnung 2 3 im Ventilteller 20 sowie durch die öffnungen 28 fließen kann, um den Hauptteil des Raumes oberhalb des Kolbens zu erreichen. Die übrige Strömung durch das Druckventil verläuft beimThe spring seat 21 is arched upwards at its center and is provided with a sleeve-shaped upper extension 2 7, which both serves to guide the spring seat on the piston rod and to limit its upward movement. Because the spring seat 21 covers the annular groove 19, its curved part is provided with a number of openings 28 so that oil from the Main part of the space above the piston 10 can flow into the space between the piston and the valve seat and from this through the channels 18 to the rebound valve arrangement. The openings 28 also allow part of the flow through the pressure valve arrangement when exiting the annular groove 2 5 radially inwards and then through the opening 2 3 in the Valve disk 20 and through the openings 28 can flow in order to reach the main part of the space above the piston. The rest of the flow through the pressure valve takes place at

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Verlassen der Nut 25 radial nach aussen und erreicht den Hauptteil des Raumes oberhalb des Kolbens 10 nach dem Vorbeigang um die Kanten des Ventiltellers 20 und des Federsitzes 21. Da die Strömung aus der NUt 25 sowohl radial nach innen als auch radial nach aussen austritt, läßt sich ein großer Strömungsquerschnitt bei geringer Anhebung des Ventiltellers 20 erzielen.Leaving the groove 25 radially outwards and reaches the main part of the space above the piston 10 after Passing around the edges of the valve disk 20 and the spring seat 21. As the flow from the NUt 25 is both radial exiting inwards as well as radially outwards, a large flow cross-section can be achieved with little elevation of the valve disk 20 achieve.

Das obere Ende der Feder 2 2 stützt sich gegen einen Ausfederungsbegrenzer 29 ab, der in eine Nut 31 in der Kolbenstange 4 gedrückt wird. Das obere Ende des Ausfederungsbegrenzers kann gegen die Unterseite der Führungs- und Dichtungskombination 3 zur Anlage kommen, um die Aufwärtsbewegung des Kolbens mit Bezug auf den Zylinder zu begrenzen, während das untere Ende des Begrenzers 29 mit dem oberen Ende des Ansatzes 2 7 des Federsitzes 21 zusammenwirkt, um die Aufwärtsbewegung des Ventiltellers 20 und des Federsitzes 21 zu begrenzen.The upper end of the spring 2 2 is supported against a rebound limiter 29, which is pressed into a groove 31 in the piston rod 4. The top of the rebound limiter can come to rest against the underside of the guide and seal combination 3 to prevent the upward movement of the piston with respect to the cylinder, while the lower end of the limiter 29 with the upper end of the approach 2 7 of the spring seat 21 cooperates to the upward movement of the valve plate 20 and of the spring seat 21 to limit.

Obwohl die Erfindung im Vorangehenden für einen Einrohrstoßdämpfer beschrieben wurde, ist sie natürlich in gleicher Weise auf einen Zweirohr- oder Mehrrohr-Stoßdämpfer anwendbar.Although the invention in the foregoing for a single-tube shock absorber it is of course equally applicable to a twin-tube or multi-tube shock absorber applicable.

Ansprüche;Expectations;

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Claims

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Expectations

Shock absorber with a working cylinder, a piston that is slidable in the working cylinder and with two concentric Rings of continuously extending channels is provided, and a valve which serves to regulate the flow of fluid to regulate through the channels of the outer ring, which valve has a substantially annular valve disc aifeits, which is loaded by a spring against one side of the piston, around the channels of the outer To close the ring, physically movable and guided on the piston rod through its central opening is and also allows all flow through the channels in the inner ring and at least part of the Flow through the channels in the outer ring can pass through the central opening in the valve disk, characterized in that that the annular valve plate (20) is made of a thin elastic sheet metal and a spring seat (21) is arranged between the spring (22) and the valve disk (20) to control the force of the spring to be transferred evenly to the valve plate, which spring seat (21) is provided with openings (28) whose Sufficient size to absorb the entire flow through the channels (18) of the inner ring.

2. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the spring seat (21) is guided on the piston rod (4).

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3 »Shock absorber according to claim 1 or 2, characterized in that the valve plate (20) on a cylindrical part the piston rod (4) is guided by lugs (24) which are made in one piece with the valve disk and in whose central opening (2 3) protrude radially inward.

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