DE2629816C2

DE2629816C2 - Lamellendämpfer mit veränderlicher Anpreßkraft

Info

Publication number: DE2629816C2
Application number: DE19762629816
Authority: DE
Inventors: Felix Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Wößner
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1976-07-02
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1986-07-31
Also published as: DE2629816A1

Description

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lamellendämpfer zu schaffen, der auf einfache Weise in Abhängigkeit vom Fahrzustand des Fahrzeuges die Dämpfkennlinie so ändert, daß ein Durchschlagen der Federung weitestgehend verhindert wird und der Schwingungsdämpfer eine hohe Lebensdauer besitzt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Anpreßscheibe als abgedichteter Trennkolben ausgebildet ist und einen fluidgefüllten Raum begrenzt und dieser Raum mit einem als Druckregelorgan wirkenden, hydraulischen Dämpfer in Verbindung steht, wobei der Innenraum des hydraulischen Dämpfers eine Flüssigkeitsfüllung aufweist und von die Schwinggeschwindigkeit des Rades Obertragenden Dämpferteilen unterteilt oder begrenzt wird und über mindestens einen Durchlaß mit dem fluidgefüllten Raum flüssigkeitsleitend verbunden ist Damit wird auf einfache Weise ermöglicht, die Anpreßkraft auf die Lamellen und damit die Kennlinie des Lamellenreibungsdämpfers entsprechend dem Fahrzustand zu beeinflussen. Diese Beeinfiussung bewirkt außerdem eine hohe Lebensdauer des Lamellendämpfers, da eine hohe Dämpfleistung nur dann vorhanden ist, wenn dies entsprechend dem Fahrzustand erforderlich ist. Der hydraulische Dämpfer gestattet es, daß bei steigender Schwinggeschwindigkeit des Rades eine Erhöhung der Dämpfleistung erzielt wird, d. h., beim Durchgang durch die Null-Lage.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung weist der hydraulische Dämpfer eine Gasfüllung auf, deren Druck der Mindestanpreßkraft des Trennkolbens angepaßt ist. Eine der Grundreibung entsprechende Anpreßkraft des Trennkolbens auf die Lamellen wird auf diese Weise sehr einfach geschaffen. Dabei kann der hydraulische Dämpfer merkmalsgemäß ein Drehflügeldämpfer sein oder es findet ein Teleskop-Stoßdämpfer Verwendung.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist es ohne weiteres möglich, den hydraulischen Dämpfer getrennt vom Lamellendämpfer anzuordnen und über eine Druckleitung mit dem fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers zu verbinden. Dies ist insbesondere dann sehr vorteilhaft, wenn weitere Druckregelorgane auf den fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers wirken sollen. So ist es ohne weiteres möglich, wie die Erfindung zeigt, daß anstelle des hydraulischen Dämpfers ein Druckregelorgan angeordnet ist, welches temperaturabhängig wirkt und den Druck im fluidgefüllten Raum in Abhängigkeit der Lamellendämpfertemperatur steuert. Eine solche Druckregelung bewirkt, daß eine 7ur Zerstörung des Lamellendämpfers führende Überhitzung vermieden wird.

Das Druckregelorgan kann entsprechend einem Merkmal der Erfindung auch ein beschleunigungsabhängig wirkendes Bauteil sein, welches beispielsweise entsprechend der auf das Rad wirkenden Beschleunigung eine Druckänderung im fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers hervorruft.

Besonders vorteilhaft ist es, wie die Erfindung zeigt, wenn die Druckregelung im fluidgefüllten Raum durch Überlagerung mehrerer Regelgrößen erfolgt, da hiermit eine dem Fahrzustand eng angepaßte Dämpfleistung des Lamellendämpfers geschaffen wird.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen noch ausführlicher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Lamellendämpfer, der mit einem hydraulisch wirkenden Drehflügeldämpfer zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist, in schematischer Darstellung;

F i g. 2 die schematische Darstellung eines Lamellendämpfers, der über eine Druckleitung mit einem außenliegenden Druckregelorgan verbunden ist,

F i g. 3 die Anordnung eines Teleskop-Stoßdämpfers zur geschwindigkeitsabhängig wirkenden Veränderung des Druckes im fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers;

F i g. 4 eine Ausführungsform des Lamellendämpfers, wobei der Druckregelung eine wegabhängig wirkende Dämpfungsänderung überlagert ist

Bei derartigen Lamellendämpfern wird die Dämpfwirkung durch die Reibung erzielt, welche durch die Relativbewegung zwischen den Lamellen entsteht. Diese Lamellendämpfer sind für hohe Dämpfleistungen ausgelegt und werden vorwiegend in schwere, geländegängige Fahrzeuge eingebaut insbesondere in Panzerfahrzeugen.

Der in F i g. 1 schematisch dargestellte Lamellendämpfer weist eine mit dem Torsionsfederstab 1 drehfest verbundene Nabe 2 auf, welche als Schwinge für das nicht eingezeichnete Fahrzeugrad ausgebildet ist Diese Nabe 2 ist mittels der Lager 4 in dem am Fahrzeugaufbau befestigten Gehäuse 3 drehbar geführt. Zur drehfesten, aber axial beweglichen Aufnahme der Innenlamellen 6 besitzt die Nabe 2 das Vielnutprofil 5, während die Außenlamellen 8 mit dem Vielnutprofil 7 des Gehäuses 3 verbunden sind. Der Trennkolben 10 begrenzt den fluidgefüllten Raum 15 und drückt entsprechend des im Raum 15 vorhandenen Druckes die Lamellen 6 und 8 gegeneinander. Zur geschwindigkeitsabhängigen Änderung der Dämpfleistung ist außerdem der Drehflügeldämpfer 24 im Gehäuse 3 angeordnet, der mit Arbeitsräumen versehen ist, die von je einem gehäusefesten und einem nabenfesten Flügel begrenzt werden.

Beim Ein- und Ausfedern des Rades wird durch die Relativbewegung der gehäusefesten Flügel zu den nabenfesten Flügeln die Dämpfflüssigkeit von einem Raum in den anderen Raum verdrängt. Hierbei tritt die Dämpfflüssigkeit durch die Dämpfventile 25 im Flügel des Drehflügeldämpfers 24. Gleichzeitig ändert sich der Druck in den Arbeitsräumen und über den Verbindungskanal 23 auch im fluidgefüllten Raum 15. Auf diese Weise bewirkt der im Lamellendämpfergehäuse integrierte Drehflügeldämpfer 24 eine von der Ein- und Ausfedergeschwindigkeit des Rades abhängige Änderung der auf die Lamellen 6 und 8 ausgeübten Kraft. Eine Grundlast für die Dämpfung kann dabei durch entsprechenden Druck der Flüssigkeitsfüllung erzielt werden.

Die Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach F i g. 1 im wesentlichen dadurch, daß das Druckregelorgan über die Druckleitung 14 mit dem fluidgefüllten Raum 15 des Lamellendämpfers verbunden ist. Dieses Druckregelorgan kann dabei ein in Abhängigkeit der Schwinggeschwindigkeit oder der Temperatur des Lamellendämpfers oder aber ein in Abhängigkeit der Radbeschleunigung wirkendes Teil sein.

Die F i g. 3 zeigt einen getrennt vom Lamellendämpfer angeordneten Teleskop-Stoßdämpfer 19, der mit dem fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers über die Druckleitung 14 verbunden ist. Mit der Kolbenstange 16 ist dieser Teleskop-Stoßdämpfer 19 auf dem Hebel 22 der Schwinge drehbar gelagert und mit dem am Zylinder befestigten Auge an einem feststehenden Bauteil des Fahrzeugaufbaues verbunden. Dieser Teleskopstoßdämpfer 19 besitzt eine durch einen Trennkolben von der Flüssigkeitsfüllung getrennte Gasfüllung 20, deren Druck so gewählt ist, daß er der Mindestanpreßkraft des Trennkolbens auf die Lamellen im Lamellendämp-

fer entspricht. Bei der Radbewegung wird im Arbeitsraum 21 ein der Radgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsrichtung entsprechender Druck aufgebaut, der sich über die Druckleitung 14 auch im fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers aufbaut. Die Dämpfeinrichtung des Teleskop-Stoßdämpfers 19 besteht aus der fest im Zylinder angeordneten und mit Dämpfventilen versehenen Ventilplatte 18 sowie dem Dämpfkolben 17, der mit der Kolbenstange 16 fest verbunden ist. Die Ventilplatte 18 ermöglicht es, hohe Druckkräfte im Arbeitsraum 21 und somit auch im fluidgefüllten Raum des Lamellendämpfers zu erzeugen, wodurch sich hohe Dämpfleistungen ergeben.

Die Ausführungsform nach F i g. 4 zeigt wiederum eine mit dem Torsionsfederstab 1 verbundene Nabe 2, die im Gehäuse 3 durch die Lager 4 drehbar angeordnet ist. Im Vielnutprofil 5 sind nicht nur die Innenlamellen 6, sondern auch die Nockenscheibe 9 mit dem Profil 11 drehfest geführt, während die Außenlamellen 8 und mit dem Profil 12 der Trennkolben 10 in Vielnutprofil 7 des Gehäuses 3 unverdrehbar, aber axial beweglich angeordnet sind. Dieser Trennkolben 10 ist im Gehäuse 3 abgedichtet und bildet die Anlagefläche für die Tellerfedern 13 sowie die Begrenzung des fluidgefüllten Raumes 15. In den Raum 15 mündet die Druckleitung 14, wodurch der fluidgefüllte Raum 15 mit einem Druckregelorgan in Verbindung steht.

Beim Ein- und Ausfedern des Rades, d. h., beim Verdrehen der Nabe 2 gegenüber dem Gehäuse 3, führen nicht nur die Lamellen 6 und 8 eine Relativbewegung zueinander aus, sondern auch die Nockenscheibe 9 und der Trennkolben 10. Da sowohl die Nockenscheibe 9 als auch der Trennkolben 10 mit zueinander weisenden Schrägflächen versehen sind, wird beim Verdrehen der Nockenscheibe 9 zum Trennkolben 10 eine axiale Bewegung des Trennkolbens 10 erzielt, welcher eine Vorspannung der Tellerfedern 13 und eine Druckerhöhung im fluidgefüllten Raum 15 zur Folge hat und somit eine höhere Anpreßkraft auf die Lamellen 6 und 8 ausgeübt wird. Damit ist eine Kombination einer druckabhängig wirkenden Dämpfkraftänderung mit einer wegabhängig wirkenden auf einfache Weise gelöst. Selbstverständlich ist auch in diesem Ausführungsbeispiel das Druckregelorgan wahlweise anwendbar. Dieses über die Druckleitung 14 anschüeßbare Druckregelorgan kann somit beschleunigungsabhängig, geschwindigkeitsabhängig oder temperaturabhängig wirken. Ebenso ist auch hier die Druckregelung durch Überlagerung mehrerer solcher Druckregelgrößen möglich.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 den ist Infolge der Federbewegung des Rades verdre- Patentansprüche: hen sich diese beiden Anpreßscheiben gegeneinander und spannen dadurch Anpreßfedern in Abhängigkeit

1. Lamellendämpfer mit veränderlicher Anpreß- vom Hub des Fahrzeugrades. Die Anwendung solcher kraft, bestehend aus einem Gehäuse, in dem Außen- 5 Schwingungsdämpfer in schweren, geländegängigen lamellen drehfest gelagert sind, während eine im Ge- Fahrzeugen, insbesondere in Kettenfahrzeugen, erfcrhäuse drehbar gelagerte Nabe Innenlamellen trägt, dert einerseits eine hohe Dämpfleistung bei Fahrt im die reibschlüssig mit den Außenlamellen verbunden Gelände, während andererseits bei Fahrt auf der Straße sind, wobei eine in axialer Richtung wirkende Kraft eine wesentlich geringere Dämpfleistung benötigt wird, über Anpreßscheiben die Lamellen mittels eines 10 Nachteilig ist bei dieser Konstruktion, daß gerade beim Druckregelorganes gegeneinanderdrückt da- Durchgang durch die Null-Lage, bei der das Rad die durch gekennzeichnet, daß eine Anpreß- höchste Ein- bzw. Ausfedergeschwindigkeit erreicht die scheibe als abgedichteter Trennkolben (10) ausgebil- Dämpfung am geringsten ist Da der Dämpfkraftanstieg det ist und einen fluidgefüllten Raum (15) begrenzt erst gegen Hubende erfolgt wird beim Überfahren von und dieser Raum (15) mit einem als Druckregelorgan 15 größeren Hindernissen ein Durchschlagen der Fedewirkenden, hydraulischen Dämpfer in Verbindung rung nicht mit Sicherheit vermieden.

steht wobei der Innenraum des hydraulischen Weiter ist durch die DE-AS 12 35 678 ein Reibungs-Dämpfers eine Flüssigkeitsfüllung aufweist und von schwingungsdämpfer bekannt wobei ein mit Reibflädie Schwinggeschwindigkeit des Rades übertragen- chen versehenes Bremselement fest mit einem hydrauliden Dämpferteilen unterteilt oder begrenzt wird 20 sehen Geber verbunden ist Dieser als Druckregelorgan und über mindestens einen Durchlaß mit dem fluid- wirkende, hydraulische Geber besteht aus einer KoI-gefüllten Raum (15) flüssigkeitsleitend verbunden ist ben-Zylinder-Einheit, die durch den Kolben in zwei voll-

2. Lamellendämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge- kommen voneinander getrennte Arbeitsräume unterkennzeichnet daß der hydraulische Dämpfer eine teilt ist und jeder Arbeitsraum über eine ventilbestückte Gasfüllung (20) aufweist, deren Druck der Mindest- 25 Leitung mit der im Bremselement angeordneten Ringanpreßkraft des Trennkolbens (10) angepaßt ist. leitung verbunden ist Eine solche Konstruktion bedarf

3. Lamellendämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 2, einer sehr exakten Steuerung für die Ventile in der Verdadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische bindungsleitung, um eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfer ein Drehflügeldämpfer (24) ist. Dämpfwirkung zu erzielen. Im übrigen ist die Arbeits-

4. Lamellendämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 2, 30 weise bei einem geschlossenen Ventil infolge der Indadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische kompressibiiität der Flüssigkeit in den Arbeitsräumen Dämpfer ein Teleskop-Stoßdämpfer (19) ist. zumindest in einer Bewegungsrichtung der Kolbenstan-

5. Lamellendämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, ge nicht gewährleistet.

dadurch gekennzeichnet daß der hydraulische Bekannt ist eine elastisch gelagerte Brennkraftma-

Dämpfer getrennt vom Lamellendämpfer angeord- 35 schine durch die DE-AS 10 10 319, wobei die Maschine

net und über eine Druckleitung (14) mit dessen fluid- gegenüber dem Fundament durch eine reibschlüssige

gefülltem Raum (15) verbunden ist. Verbindung festgehalten werden kann. Hierzu sind

6. Lamellendämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge- mehrere federbelastete Kolben vorgesehen, die mit kennzeichnet daß das Druckregelorgan ein tempe- Reibschluß an einer Traverse angreifen und über einen raturabhängig wirkendes Bauteil ist, welches den 40 Drehzahlregler druckmittelgesteuert werden. Eine sol-Druck im fluidgefüllten Raum (15) in Abhängigkeit ehe Konstruktion erfordert eine Fremdenergiequelle der Lamellendämpfertemperatur steuert. zur Erzeugung des notwendigen Flüssigkeitsdruckes,

7. Lamellendämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge- während der Drehzahlregler lediglich die Funktion der kennzeichnet, daß das Druckregelorgan ein be- Ventilsteuerung übernimmt,
schleunigungsabhängig wirkendes Bauteil ist. 45 Bei einem Schwingungsdämpfer mit Zusatzgasfeder

8. Lamellendämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 7, ist es durch die DE-AS 15 05 522 bekannt, eine beladadurch gekennzeichnet, daß die Druckregelung im stungsabhängige Dämpfkraftänderung vorzunehmen, fluidgefüllten Raum (15) durch Überlagerung men- Hierbei wird der sich mit der Belastung des Fahrzeuges rerer Regelgrößen erfolgt. ändernde Druck in der Gasfeder über eine als Steueror-

so gan wirkende Membrane auf eine Stellstange übertra-

gen, so daß durch die Verschiebung der Stellstange eine

Querschnittsänderung von Drosselöffnungen erfolgt. Eine Anpreßkraftänderung für eine Dämpfeinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lamellen- ist dieser Konstruktion nicht zu entnehmen,
dämpfer mit veränderlicher Anpreßkraft, bestehend aus 55 Zur Temperaturkompensation eines Schwingungseinem Gehäuse, in dem Außenlamellen drehfest gela- dämpfers ist es durch die DE-AS 10 41 304 bekannt, gert sind, während eine im Gehäuse drehbar gelagerte diesem einen Reibungsdämpfer parallelzuschalten. Die-Nabe Innenlamellen trägt, die reibschlüssig mit den Au- ser Reibungsdämpfer weist einen mit Elastomer gefüllßenlamellen verbunden sind, wobei eine in axialer Rich- ten Raum auf. Das in dem in sich geschlossenen Raum tung wirkende Kraft über Anpreßscheiben die Lamellen 60 befindliche Elastomer übt in Abhängigkeit der Tempemittels eines Druckregelorgans gegeneinanderdrückt. ratur einen Anpreßdruck auf den Reibungsdämpfer aus Ein derartiger Lamellendämpfer ist durch die DE-AS und steuert dieserart die Dämpfkraft des parallel ange-61 008 bekannt, wobei auf dessen Lamellen eine vom ordneten Reibungsdämpfers. Es wird auf diese Weise Hub des Fahrzeugrades abhängige Anpreßkraft ausge- nur der bei Temperaturerhöhung eintretende Dämpfübt wird. Dies geschieht durch zwei mit Nocken verse- 65 kraftabfall eines hydraulischen Schwingungsdämpfers hene Anpreßscheiben, die einander gegenüberliegend durch den Reibungsdämpfer kompensiert, nicht aber eiangeordnet sind, wobei die eine Anpreßscheibe mit dem ne geschwindigkeitsabhängige Dämpfkraftänderung Gehäuse und die andere mit der Nabe drehfest verbun- geschaffen.