DE2646771A1

DE2646771A1 - Kolbenanordnung fuer einen stossdaempfer

Info

Publication number: DE2646771A1
Application number: DE19762646771
Authority: DE
Inventors: Erhard Dipl Ing Leppich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1976-10-16
Filing date: 1976-10-16
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2367950A1; GB1568125A; FR2367950B3; US4128149A

Description

V O L K S W A G E N W E R K

AKTIENGESELLSCHAFT

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Kolbenanordnung für einen Stoßdämpfer

Die Erfindung betrifft eine Kolbenanordnung für einen Stoßdämpfer, wie er im Eahmen der Badaufhängung von Kraftfahrzeugen Einsatz finden kann, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Eine derartige Kolbenanordnung ist in der Weise -bekannt, daß das hülsenartige Teil gleichsam als Hütchen ausgebildet ist, das im geschlossenen Zustand relativ weit innen liegende Strömungskanäle in dem Kolbenkörper abdeckt, der ferner radial nach außen demgegenüber versetzte weitere Strömungskanäle aufweist, die von der anderen Seite her durch zumindest eine Scheibe abgedeckt werden, sofern das zugehörige Ventil geschlossen ist.

Die Verwendung von Tellerfederscheiben statt starrer Scheiben als Ventilschließkörper bietet bekanntlich den Vorteil, daß die Fertigung unkompliziert und kostengünstig ist und sich mit Tellerfederscheiben auch recht komplizierte Dämpferkennungen einstellen lassen. Der Nachteil der Tellerfederscheiben besteht demgegenüber in dem relativ großen radialen Platzbedarf der Tellerfederscheiben, wenn man eine günstige Kennung des Dämpfers erzielen will. Die beschriebene bekannte Konstruktion trägt dem Problem des Platzbedarfs dadurch Rechnung, daß in dem Kolbenkörper radial nebeneinan-

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der die den beiden Ventilen zugeordneten Strömungskanäle liegen, also dem mit dem Hütchen als Schließkörper ausgestatteten Ventil in seinem geöffneten Zustand die Dämpfungsflüssigkeit innerhalb der Scheibe zugeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenanordnung der beschriebenen Art so auszugestalten, daß der Platzbedarf für die Kolbenanordnung innerhalb des Zylinders des Stoßdämpfers weiter verringert ist. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs.

Während bei dem beschriebenen Stand der Technik die beiden Schließkörper, also das dort im wesentliche hütchenförmige Teil einerseits und die dort starre Scheibe andererseits, axial aufeinanderfolgen, liegen die Schließkörper bei der Erfindung in radialer Richtung nebeneinander und ist der eine Schließkörper durch zumindest eine Tellerfederscheibe gebildet. Außerdem wird durch zumindest eine Durchmesserverringerung in einem Bereich der Kolbenstange, die gewonnen sein kann durch Einschnitte oder durch eine sich über den gesamten Umfang der Kolbenstange erstreckende Durchmesserverringerung, dafür gesorgt, daß innerhalb des als hülsenartiges Teil ausgeführten Schließkörpers zumindest ein Strömungskanal verläuft. Die Anordnung ist zweckmäßigerweise so getroffen, daß der Kolbenkörper gemeinsame Kanäle für beide Strömungsrichtungen aufweist, die übergehen in eine Art Ringkammer, in der sich die beiden Schließkörper befinden. Hier erfolgt eine Aufspaltung der bisher gemeinsamen Strömungskanäle, denn die Kanäle für die Abführung der Strömung aus dem das hülsenartige Teil enthaltenden Ventil werden gebildet durch die beschriebene Durchmesserverringerung, während die Kanäle für das andere, die Tellerfederscheiben enthaltende Ventil durch Bohrungen oder andere Ausnehmungen in dem zugehörigen Ventilkörper sowie durch den Abstand zwischen dem inneren Rand der Tellerfederscheiben einerseits und dem Außenmantel des hülsenartigen Teils andererseits gebildet sind. Damit ergibt sich

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auch bei der Erfindung der Vorteil, daß in beiden Strömungsrichtungen getrennte Kanäle durchströmt werden, so daß eine Hysterese durch Ansammeln von Gasblasen gerade im Bereich der Ventile verhindert ist.

'Weitere erfindungsgeaiäße Merkmale werden in der folgenden Beschreibung der beiden figürlich dargestellten Ausführungsbeispiele angeführt und erläutert. Beide Figuren zeigen jeweils einen halben Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgelegte Kolbenanordnung.

Betrachtet man zunächst Figur 1, so ist auf der mehrfach abgesetzten Kolbenstange 1 mittels der -auf ihr freies Ende aufgeschraubten Mutter 2 in axialer Richtung unverschieblich der Kolbenkörper 3 gelagert. Er wird durch die Mutter 2 fest gegen den Absatz 4 der Kolbenstange 1 gedruckt. In seinem in der Figur unteren Bereich weist der Kolbenkörper 3 eine Mehrzahl von Strömungskanälen auf, von denen in Figur 1 nur der mit 5 bezeichnete sichtbar ist. Diese Strömungskanäle sind beiden Strömungsrichtungen zugeordnet. Sie gehen über in eine Art Eingkammer 6, die im wesentlichen zur Aufnahme der die Ventile bildenden !Teile dient. Betrachtet man zunächst das für die Kolbenbewegung in Eichtung nach oben (Zugbewegung) durchlässig werdende und dann die Kennung des Dämpfers bestimmende Arbeitsventil, so enthält es als wesentlichen Bestandteil (Len Tellerfederstapel 7» der von der Druckfeder 8 über den zugehörigen Ventilkörper 9 gegen den Bund 10 im Kolbenkörper 3 gedruckt wird, sowie den Ventilsitz 11 am Ventilkörper 9- Wie bei 12 angedeutet, enden die Tellerfedern 7 i*¹ einem Abstand von dem hülsenartigen Teil 13» das noch zu erläutern ist. Bei Bewegung der Kolbenanordnung in Figur 1 nach oben drückt das über Zuströmkanäle 14 im Ventilkörper 9 zuströmende Dämpfungsmedium also die Tellerfedern 7 mit ihren inneren Enden in Richtung nach unten, so daß sie abheben vom Ventilsitz 11 und das Dämpfungsmedium über den genannten Abstand zwischen den Stapel 7 einerseits und dem hülsenartigen Teil 13 andererseits nach unten fließen kann. Dabei kann der Abstand zwischen der Innenwand 15 der Eingkammer 6 einerseits und der Außenwand des Flanschs 16 des hülsenartigen Teils andererseits so bemessen sein, daß dadurch eine gewünschte Drosselwirkung

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erzielt wird. In diesem Falle können also, wie noch anhand Figur 2 erläutert wird, "besonders kalibrierte Bohrungen I4 im VentilkÖrper 9 überflüssig werden. Das hülsenartige Teil 13 erfüllt dann zwei Funktionen, nämlich einmal, wie noch "beschrieben wird, als Schließkörper für das in umgekehrter Richtung wirkende Rückschlagventil der Kolbenanordnung und zum anderen, wie eben beschrieben, als Drossel für das den Schließkörper 7 enthaltende Arbeitsventil.

Betrachtet man nun das Rückschlagventil, das also als Schließkörper das hülsenartige Teil 13 enthält, so wird sein Schließkörper 13 durch die in diesem Ausführungsbeispiel als Kegelfelder 17 ausgebildete, sich mit ihrem oberen Ende an dem Federtellerpaket 7 abstützende Feder gegen den Ventilsitz 18, gebildet durch eine Auflagefläche des Kolbenkörpers 3j gedrückt. In dieser Lage dichtet das hülaenartige Teil 13» das übrigens dicht, d.h. mit enger Passung, bei 19 mit dem Ventilkörper 9 des Arbeitsventils in Berührung steht, den Ringkanal 20 ab, der durch die Durchmesserverringerung des Bereichs 21 der Kolbenstange 1 gebildet ist. In seinem in der Figur oberen Bereich ist das hülsenartige Teil 13» wie bei 22 angedeutet, mit schlitzartigen Eintrittsöffnungen für die Strömung in den Ringkanal 20 versehen, und zwar in solcher Anordnung der Eintrittsöffnungen, daß diese bei allen möglichen Stellungen des hülsenartigen Teils 13 den Zutritt von Flüssigkeit in den Ringkanal 20 ermöglichen.

Sobald der Kolben in der Figur von oben nach unten bewegt wird (Eintauchbewegung), wird die von der Flüssigkeit auf die untere Fläche des Flanschs 16 ausgeübte Kraft so groß, daß sie das hülsenartige Teil 13 in der Figur nach oben bewegt, so daß das Teil 13 das untere Ende des Ringkanals 20 freigibt. Demgemäß ist jetzt ein freier Strömungskanal geschaffen von dem Bereich der Feder 8 über den Ringkanal 20 in den beschriebenen gemeinsamen Strömungskanal 5 im Kolbenkörper 3·

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Betrachtet man nun das Ausführungsbeispiel nach Figur 2, so ist der Kolbenkörper 30 aufgebaut wie der Kolbenkörper 3 in Figur 1. Auch die Ausgestaltung der Kolbenstange 31 mit dem Bereich verringerten Durchmessers 32 ist dieselbe wie in Figur 1. Wiederum findet sich beim Rückschlagventil ein hülsenartiges Teil 33 mit dem Flansch 34» der aber jetzt radial so weit nach außen ragt, daß er mit Drosselstellen 35 aufweisenden Bereichen die Kanäle J6 im Kolbenkörper 30 abdeckt. Demgemäß bestimmt der Schließkörper 33 des Rückschlagventils die Strömung durch das Arbeitsventil, das hier wiederum einen Tellerfederstapel 37 als Schließkörper aufweist. Durch diese Doppelfunktion des hülsenartigen Teils 33 sind die in Figur 1 mit 14 bezeichneten Drosselstellen in dem in Figur 2 mit 38 bezeichneten Tentilkörper des Arbeitsventils überflüssig, dieser kann also in einfacher Weise als Stanzteil hergestellt sein.

Mit ausgezogenen Linien dargestellt ist wiederum die Kegelfeder 39» die dem hülsenartigen Teil 33 zugeordnet ist, das in seinem in der Figur oberen Endbereich wieder mit Schlitzen 40 ausgestattet ist. Die dem hülsenartigen Teil 33 zugeordnete Feder kann aber, wie in Figur 2 durch unterbrochene Linien bei 39' angedeutet, auch innerhalb der dem Arbeitsventil zugeordneten Feder 4I verlaufen. Sie ist dann zwischen dem Bund 42 der Kolbenstange/einerseits und der. jetzt verbreiterten oberen Endbereich des hülsenartigen Teils 33 angeordnet. Zu diesem Zweck ist das letztgenannte Teil, wie bei 43 angedeutet, mit nach außen weisenden Stegen oder dergleichen ausgerüstet, deren Existenz aber auch bei anderer Lage der Federn sinnvoll ist: Durch diese TorSprünge 43 kann nämlich eine komplette Tormontage der Kolbenbestückung an besonderen Arbeitsplätzen erfolgen, was für die Serienfertigung wichtig ist. Mach dem Aufziehen der Teile 33, 39, 37 und 38 auf die Kolbenstange 31 werden die Torsprünge 43 erzeugt; sie halten dann die aufgezählten Teile zusammen.

Wie die Figuren zeigen, bietet die Erfindung einerseits die vorteilhafte Möglichkeit, die Tellerfedern 7 bzw. 37 mit relativ großen

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Radien auszuführen, ohne daß eine große radiale Erstreckung des Kolbens und damit des gesamten Stoßdämpfers in Kauf genommen werden muß. Andererseits ist auch die axiale Erstreckung der Korbenanordnung minimal, da Arbeits- und Rückschlagventil in radialer Richtung nebeneinander, also gleichsam in derselben Höhe, angeordnet sind. Yon besonderer Bedeutung ist ferner, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen nicht mit Nachteilen hinsichtlich der Funktion des Stoßdämpfers erkauft werden müssen.

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Claims

ANSPRÜCHE

Kolbenanordnung für einen Stoßdämpfer mit einem axial fest an einer Kolbenstange gehaltenen, Strömungskanäle aufweisenden Kolbenkörper, der in entgegengesetzten Strömungsrichtungen gegen Federkräfte öffnende Ventile mit Schließkörpern trägt, von denen einer durch zumindest eine Scheibe und der andere durch ein die Kolbenstange umschließendes hülsenartiges Teil mit einem dem Öffnungsdruck ausgesetzten Flansch gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenartige Teil (13>) innerhalb des durch zumindest eine Tellerfederscheibe gebildeten einen Schließkörpers (7) unter Bildung eines Abstands gegenüber diesem einen in zumindest einem Längsschnitt mit verringertem Durchmesser ausgeführten Kolbenstangenbereich (21) überdeckend verläuft, sich im geschlossenen Zustand mit seiner flanschseitigen Ende unter dichtem Abschluß des Kolbenstangenbereichs (21) auf einen Ventilsitz (18) abstützt, dagegen im abgehobenen Zustand beide Enden des Kolbenstangenbereichs (21) für die Strömung freigibt, während dem einen Schließkörper (7) auf seiner dem Flansch (i6j des hülsenartigen Teils (13) abgekehrten Seite ein das hülsenartige Teil (13) dicht, aber axiale Relativbewegungen zulassend umgebenuer Ventilkörper (9) mit einem Ventilsitz (11) nahe seinem inneren Umfang zugeordnet ist, der unter der Wirkung einer Feder (8) den Schließkörper (7) nahe seinem äußeren Umfang gegen eine Stufe (1O) in dem Kolbenkörper (3) drückt.
2. Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dem hülsenartigen Teil (13) zugeordnete Feder (17) zwischen dem Flansch (16) und dem einen Schließkörper (7) erstreckt .
3. Kolbenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Kegelfeder (17) ist, deren breiteres Ende auf

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dem einen Schließkörper (7) aufliegt.
4· Kolbenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem hülsenartigen Teil (33) zugeordnete Feder (39) sich zwischen einem Bund (42) an der Kolbenstange (31) und dem dem Flansch (34) abgekehrten Ende des hülsenartigen Teils (33) erstreckt.
5· Kolbenanordnung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die dem hülsenartigen Teil (33) zugeordnete Feder (39) innerhalb der dem Tentilkörper (38) zugeordneten Feder (4I) liegt.
6. Kolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß das dem Flansch (37) abgekehrte Ende des hülsenartigen Teils (33) mi^ zumindest einer radial nach außen weisenden Verbreiterung (43) versehen ist.
7. Kolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserverringerung des Kolbenstangenbereichs (21) sich über den gesamten Umfang der Kolbenstange (1) unter Bildung eines Kingraums (20) erstreckt, das hülsenartige Teil (13) langer als der Kolbenstangenbereich (21) ist und bei allen Stellungen des hülsenartigen Teils (13) in. den Ringraum (20) einmündende Öffnungen (22) besitzt.
8. Kolbenanordnung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen durch Schlitze (22) in dem dem Flansch (ΐβ) abgekehrten Ende des hülsenartigen Teils (13) gebildet sind.
9· Kolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tentil mit dem hülsenartigen Teil (13) als Schließkörper ein entgegen der Arbeitsrichtung der Kolbenanordnung öffnendes Rückschlagventil bildet.

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10. Kolbenanordnung nach einem der Ansprüche 1 Ms 9» dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen Zustand des hülsenartigen Teils (33) der Flansch (34) desselben dem Ventil mit dem einen Schließkörper (37) zugeordnete Strömungskanäle in dem Korbenkörper (30) mit Brosselöffnungen (35) enthaltenden Bereichen abdeckt.

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