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"Verstellbarer Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge"
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Die Erfindung bezieht sich auf einen insbesondere für Kraftfahrzeuge
bestimmten, verstellbaren Stoßdämpfer, bestehend aus einem mit Dämpfungsflüssigkeit
yfllten Zylinder, einem darin verschieblich angeordneten Arbeitskolben mit Flüssigkeits-Durchtrittskanälen
und zwei letztere steuernden, auf der Kolbenober- und -unterseite zentral eingespannten
Federplattenventilen, einer den Arbeitskolben tragenden, hohl ausgebildeten Kolbenstange
und einer darin befindlichen, von außen zu betätigenden Stellstange, über die der
Anpreßdruck von am Außenumfang der Federplattenventile anliegenden, axial elastisch
abgestutzten Druckringen zu regeln ist.
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Bei einem durch die DE-PS 15 05 417 bekannten verstellbaren Stoßdämpfer
obiger Art sind die an den Federplattenventilen anliegenden Druckringe als StAtzkolben
ausgebildet, die mit den zugehörigen Federplattenventilen Hohlräume bilden, welche
Aber in der Kolbenstange angeordnete Radialbohrungen und in der Stellstange versetzt
angeordnete Axialnuten mit den Flüssigkeits-Durchtrittskanälen im Arbeitskolben
in mehr oder weniger dämpfungsflüssigkeitsleitender Verbindung zu bringen sind.
Dadurch kann in jeweiliger Abhãngigkeit von der axialen Einstellage der Stellstange
der auf die Stützkolben wirkende Dampfungsfltssigkeitsdruck geändert werden, wodurch
deren Anpreßdruck auf das zugehörige Federplattenventil und damit dessen Dämpfungswirkung
hier hydraulisch verstellt werden kann. Der wesentliche Nachteil dieser Dämpfungsverstellung
besteht darin, daß sie vom jeweiligen hydraulischen Beaufschlagungsgrad der Stdtzkolben
abhängig ist, und zwar noch dazu in insofern ungünstiger Weise, als der Anpreßdruck
des jeweiligen Stdtzkolbens auf sein Federplattenventil umso stärker verringert
wird, je größer die betreffende Hubgeschwindigkeit des Arbeitskolbens ist. Darüber
hinaus können hier beide Federplattenventile hinsichtlich ihrer Dämpfungswirkung
immer nur gemeinsam über die Stellstange eingestellt werden. Schließlich kommt als
weiterer Nachteil noch hinzu, daß die Stellstange selber von der D&mpfungsfldssigkeit
beaufschlagt wird, also nicht entprechend druckunempfindlich eingestellt werden
kann, wenngleich dabei das die Axialnuten enthaltende
Stellstangenende
mit einer zentralen Entlastungsbohrung versehen ist, um die auftretenden unterschiedlichen
Flüssigkeitsdrücke wenigstens teilweise ausgleichen zu können.
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Weiterhin ist es z.B. durch die FR-PS 1 300 013 bei verstellbaren
Kraftfahrzeug-Stoßdämpfern bekannt, deren Dämpfungswirkung mittels einer in der
hohlen Kolbenstange gelegenen, axial verstellbaren Stellstange dadurch zu ändern,
daß diese eine im Dereich des Arbeitskolbens in der Kobenstange befindliche Ijy-Pa3s-LeiLunq
mehr o<ler weniger freigibt. Das erlaubt aber wiederum nur eine gemeinsame Änderung
des Dämpfungsgrades in der Zug- und Druckstufe des Arbeitskolbens.
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Schließlich ist es bei verstellbaren Kraftfahrzeug-Stoßdämpfern nach
der DE-AS 12 60 899 auch nicht mehr neu, die Dämpfungswirkung des während der Zugstufe
wirksamen Arbeitskolben-Federplattenventils durch Drehverstellen einer in der hohlen
Kolbenstange gelagerten Stellwelle zu ändern, wobei diese Drehverstellung durch
eine mit der Stellstange verbundene, am inneren Kolbenstangenende schraubverstel
ihar sitzende tlberwurfmutter erfolgt, die dabei eine zwischen ihr und dem Zugstufen-Federplattenventil
sitzende Tellerringfeder mehr oder weniger flach zu drücken vermag, wodurch der
Aufbiegungsgrad der Ventilfederscheiben unterschiedlich begrenzt werden kann. Eine
Änderung der Federplattenventil-Charakteristik in ihrem normalen Dämpfungsbereich
ist damit aber nicht zu erzielen. Auch kann hier das in der Druck stufe
wirksame
Federplattenventil in seiner Dämpfungscharakteristik überhaupt nicht verstellt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verstellbaren Stoßdämpfer
der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, der eine vom jeweiligen Dampfungflüssigkeitsdruck
vollständig unabhängige Einstellung der Dampfungswirkung beider tederplattenventilc
ermöglicht, die noch dazu auch völlig unabhängig voneinander vorgenommen werden
kann, so daß der Stoßdämpfer den jeweiligen Fahrverhältnissen und -bedtrfnissen
in der bestmöglichen Weise angepaßt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stellstange
in der Kolbenstange dreh- und axial verstellbar sowie mit beiden an den Federplattenventilen
anliegenden Druckringen mechanisch gekuppelt ist. Auf diese Weise konnen Beide Iederplattenventile
über die an ihnen anliegenden Druckringe durch rein mechanische Kupplungs- bzw.
Obertragungselemonate mittels der nreh- und Axialverstellbarkeit der Stellstange
in ihrem Dämfungsverhalten eingestellt werden, und zwar auch völlig unbeeinflußt
voneinander.
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Vorteilhaft greift an dem kolbenstangenzugewandt liegenden, am während
der Druckstufe wirksamen Federplattenventil anliegenden Druckring eine auf der Kolbenstange
verschieblich lagernde Spannbüchse an, die über in der Kolbenstange vorhandene Langlöcher
durchsetzende Mitnehmer mit der Stellstange drehbeweglich aber axial unverschieblich
verbunden ist,
wohingegen an dem kolbenstangenabgewandt liegenden,
am während der Zugstufe wirksamen Federplattenventil anliegenden Druckring eine
am Kolbenstangenende schraubverstellbare Spannmutter angreift, die mit dem hier
gelegenen Stellstangenende in verdrchungsfesten aber axial verschiehlichtem Eingreift
steht. Für letzteren Fall ist am Stells@angenende zwecknä ßig eine Mehrkantplatte
befestigt, die in eine entsprechende mehrkantig beschaffene, zentrale Ausnehmung
der Spannmutter hineinragt. Die Druckringe sind durch an der Kolbenstange fest eingespannte
Zentrierscheiben zentriert gehalten und durch elastische Spannscheiben an der zentral
verstellbaren Spannbüchse bzw. Spannmutter abgestützt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung trägt die Kolbenstange
an threm außen liegenden Erde einen ein Befestigungsauge od.dgl. aufweisenden Einstellkopf,
in welchem zwei Stell räder für die voneinander unabhängige Axial- und Drehverstellung
der hier hineinragenden Stellstange vorhanden sind, wobei das außere Stellrad mit
der S8-ellstange dreh-und verschiebefest, dagegen das innere Stellrad mit der Stellstange
frei drehbeweglich und axial unverschieblich verbunden sowie auf dem Kolbenstangenende
schraubverstellbar gelagert ist. Die Stellräder sind in ihren Dreheinstelllagen
zweckmäßig zu verrasten. Auf diese Weise kann die Stellstange auch bei im Kraftfahrzeug
eingebautem Stoßdämpfer durch Betätigen der beiden teliräder ohne weiteres in ihre
der
gewünschten Dämpfungswirkung der beiden Federplattenventile entsprechende Dreh-
und Axial-Einstellage gebracht werden, mithin der Stoßdämpfer den jeweiligen Fahrbedingungen
und -wünschen entsprechend auf mehr oder weniger weiche oder harte Dämpfung in einer
oder beiden Arbeitsstufen (Druck-oder Zugstufe) eingestellt werden.
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In der Zeichnung ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel nach der
Erfindung dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 den oberen Teil eines verstellbaren hydropneumatischen
Einrohr-Stoßdampfers in senkrechtem Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der
Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 die Draufsicht auf das innere Ende der Kolben-bzw.
Stellstange.
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Der abgebildete Einrohr-Stoßdämpfer besitzt einen Zylinder 1, der
an seinem unteren, nicht dargestellten Ende geschlossen und mit einem Befestigungsauge
versehen ist, über das er z.B. mit der Fahrzeugradachse gelenkig zu verbinden ist.
Der Zylinder 1 ist in seinem oberen Teil mit l;impfungsfli5s-;igkeit 2 und in seinem
unteren nicht dargestellten Teil mit einem gegenüber der Dampfungsflüssigkeit durch
einen vrschieblichen Trennkolben abgeteilten Druckgasraum versehen. Oben ist der
Zylinder 1 mit einem mehrteiligen Abschlußdeckel 3 für die hier abdichtend hindurchge
führte Kolbenstange 4 versehen, die an ihren inneren Ende den Arbeitskolben 5 trägt.
Dieser ist mit mehreren ringfõrmig
angeordneten Flüssigkeits-Durchtrittskanälen
6,7 versehen, die durch zwei auf der Kolhenober- und -unterseite zentral eingespannte
Federplattenventile 8,9 in der Weise gesteuert werden, daß das Ventil 8 während
der jeweiligen Einfahrbewegungen, also während der Druckstufe, die Kanäle 7 und
das Ventil 9 während der jeweiligen Ausfahrbewegung der Kolbenstange, also während
der zugstufe, die Kanäle 6 für den gedrosselten Flussiqkeitsdurchtritt mehr oder
weniger freigeben. Der Arbeitskolben 5 sowie die beiden Federplattenventile 8,9
bzw. deren Ventilfederscheiben sind über die Distanzringe 10,11 und die Zentrierscheiben
12,13 auf dem entsprechend abgesetzten Ende 4' der Kolbenstange 4 mittels des Schraubringes
14 fest aufgeschraubt. Die Zentrierscheiben 12,13 dienen zur radial ausgerichten
Führung der sie umgreifenden Druckringe 15,l6, 16,die an dem Außenumfang ihrer zugehörigen
Federplattenventile 8 bzw. 9 anliegen. Beide Druckringe 15,16 sind durch die Spannscheiben
17,18 axial elastisch abgestützt.
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Die kolbenstangenzugewandt liegende Spannscheibe 17 stützt sich an
ihrem innenumfang an der auf der Kolbenstange 4 verschieblich lagernden Spannbüchse
19 ab, die gemäß ig. 2 über die beiden, zwei in der Kolbenstange vorhandene ranglöcher.
20 durchsetzende Mitnehmer 21 mit der in der hohl ausgebildeten Kolbenstange 4 gelegenen
Stellstange 22 frei drehbeweglich aber axial unverschieblich verbunden ist, da die
beiden Mitnehmer 21 mit ihren inneren Enden in eine an der Stellstange 22 vorhandene
Umfangsnut 22' hineingreifen.
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Die Spannbüchse 19 ist aus Montagegründen und zur Festlegung der Mitnehmer
21 mit einem Schraubdeckel 23 versehen. Nahe oberhalb dieses Schraubdeckels 23 ist
auf der Kolbenstange 4 eine Anschlagplatte 24 vorgesehen, die in der ausgefahrenen
Endstellung der Kolbenstange 4 am unteren Teil des Zylinderabschlußdeckels 3 zur
Anlage kommt.
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Am unteren, aus der Kolbenstange 4 herausragenden Ende der Stellstange
22 ist eine Mehrkantplatte 25 befestigt, die in eine entsprechend mehrkantig ausgebildete
Ausnehmung 26' einer I,annmuter M(, hineinraqt, weiche auf dem mit entsprechendem
Außengewinde versehenen, auf der Kolbenstange 4 fest sitzenden Schraubring 14 schraubverstellbar
gelagert ist. Die Mehrkantplatte 25 ist in ihrer Wandstärke so gehalten, daß sie
während der axialen Verstellbewegungen der Stellstange 22 nicht aus der Aussparung
26' der Spannmutter 26 gelangt, mithin letztere stets in verdrehungsfestem, aber
axial verschieblichem Eingriff mit der Stellstange 22 bleibt.
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Die Kolbenstange 4 trägt an ihrem außen liegenden Ende einen generell
mit 27 bezeichneten Einstellkopf, der über ein Befestigungsauge c>d.dgl. mit
dem Fahrzeuggestell gelenkig verbunden werden kann. Dieser Einstellkopf 27 besteht
aus dem auf das obere, mit Außengewinde 4'' versehene Ende der Kolbenstange 4 fest
aufgeschraubten Bodenstück 28 und der darauf aufgeschraubten Schraubkappe 29, die
in ihrem mittleren Teil mit Ausnahme einzelner achsparallel verlaufender
Verbindungsstege
eine frei zugängliche Öffnung und einen Hohlraum besitzt, in dem sich die beiden
Stellräder 30,31 für die Dreh- und Axialverstellbarkeit der hier hineinragenden
Stellstange 22 befinden. Die Stellstange 22 ist dazu mit ihrem oberen mehr f ach
abgesetzten Ende 22' aus der Kolbenstange 4 über die Dichtung 32 abgedichtet herausgeführt.
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Auf diesem Ende 22'' bzw. der an der Stellstange 22 vorhandenen Anlageschulter
22''' sitzen eine Lagerbüchse 33 und darauf das Stellrad 30, die beide mittels der
Schraubmutter 34 auf der Stellstange 22 dreh- und verschiebefest gehalten werden.
Die Lagerbüchse 33 ist L-förmig profiliert. Auf ihr ist das innere Stellrad 31 frei
drehbeweglich aber axial unverschieblich angeordnet, da das Stellrad 31 mit einem
nach innen vorspringenden Flansch versehen ist, der einerseits an der Lagerbüchse
33 sowie andererseits an den darüber gelegenen äußeren Stellrad 30 axial abgestützt
ist. Beide Stellrad 30,31 sind an ihren Außenumfängen mit radial verlaufenden Rastlöchern
30' bzw. 31' versehen, die mit im Einstellkopf vorhandenen, blattfederartig abgestützten
Rastkugeln 35 zusammenwirken und dadurch die Stellrad 30,31 in ihrer jeweiligen
Dreheinstellage zu verrasten erlauben. Die Rastlöcher 30',31' dienen zugleich als
Einstecklöcher für einen darin einzusetzenden Steckschlüssel, mit dessen Hilfe die
Stellräder 30,31 bequem drehverstellt werden können.
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Durch Drehverstellen des Stellrades 30 wird die in der Kolbenstange
4 vorhandene Stellstange 22 entsprechend drehverstellt.
Diese Drehverstellbewegung
wird über die am inneren Ende der Stellstange 22 sitzende Mehrkantplatte 25 auf
die Spannmutter 26 übertragen, die dadurch auf dem auf der Kolbenstange 4 fest sitzenden
Schraubring 14 mehr oder weniger axial verstellt wird, so daß sich deren axiale
Verstellbewegung über die Spannscheibe 18 auf den Druckring 16 überträgt, wodurch
das während der Zugstufe wirksame Federplattenventil 9 in seiner Dämpfungswirkung
entsprechend eingestellt werden kann, und zwar ohne daß diese Verstellmöglichkeit
von Einfluß auf das während der Druckstufe wirksame Federplattenventil 8 ist. Vielmehr
muß um letzteres in seiner Dämpfungswirkung verstellen zu können das Stellrad 31
betätigt werden, das bei seinem Drehverstellen auf dem Außengewinde 4' der Kolbenstange
4 entsprechend axial verstellt wird und diese axiale Verstellbewegung auch der Stellstange
22 vermittelt. Während dabei die Spannmutter 26 in ihrer Einstellage unbeeinflußt
bleibt, wird über die Mitnehmer 21 die Spannbüchse 19 entsprechend axial verstellt,
wodurch über die Spannscheibe 17 der am Druckstufen-Federplattenventil 8 anliegende
Druckkolben 15 mehr oder weniger stark qegen dessen Ventilfederscheiben gedrückt,
also eine entsprechene Einstellung der Druckstufen-Ventilwirkung erzielt wird.
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Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Verstellmõglichkeit beider
Federplattenventile auch bei anders ausgebildeten, unter anders auch bei Zweirohr-Stoßdämpfern
angewendet
werden kann. Die bevorzugte Anwendang liegt @ber bei Einrohrdämpfern, insbesondere
solchen, die wieetwa bei R@nndampfern eine ausgewogene Einstellung der Dämpfung
beider Federplattenventile unabhängig voneinander erfordern. Auch ist es für diesen
Fall von Vorteil, wenn der Dämpfer besonders leicht ausgebildet wird, beispielsweise
bezüglich seiner Hauptteile aus einer Leichtmetallegierung besteht. Weiterhin versteht
es sich, daß die Dreh- und Axialverstellung der Stellstange 22 gegebenenfalls auch
durch Fernbedienungsmittel vom Fahrzeuginneren <er vorgenommen werden kann hei
-spielsweise über an den Stellrädern 30,31 angreifendeBowdenzüge od.dgl.