DE3007410A1

DE3007410A1 - Hydraulischer stossdaempfer

Info

Publication number: DE3007410A1
Application number: DE19803007410
Authority: DE
Inventors: Naoto Fukushima
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1980-02-27
Publication date: 1980-09-04
Also published as: FR2453323B1; GB2044882B; FR2453323A1; GB2044882A

Description

- 5 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer gemäß den» Ober- · begriff des Hauptanspruchs.
5

Die Erfindung bezieht sich auf Stoßdämpfer, wie sie etwa" für die vordere und hintere Radaufhängung und/oder die Abstützung der Maschine oder dgl. bei Kraftfahrzeugen verwendet werden. Im einzelnen befaßt sich die Erfindung mit einem hydraulisch wirkenden, stoßdämpfenden Mechanismus eines Stoßdämpfers, der den auf ein Fluid ausgeübten Druck, der durch einen Stoß erzeugt wird, absorbiert.

Direkt wirkende , teleskopische Stoßdämpfer sind bekannt und werden in weitem Umfange verwendet. Beispielsweise befinden sich derartige Stoßdämpfer in der vorderen und hinteren Radaufhängung von Kraftfahrzeugen zur Aufnahme von durch die Fahrbahn über die Räder auf das Fahrzeug ausgeübten Stöße und/oder zur Abstützung der Maschine, zur Dämpfung von Schwingungen der Maschine etc. Stoßdämpfer dieser Art umfassen zumeist ein hohles, zylindrisches Rohr, das mit einem Hydraulikfluid gefüllt ist, und einen in dem Rohr verschiebbaren Kolben, der den Innenraum des Rohres in zwei Kammern, nämlich eine obere und eine untere Kammer unterteilt. Der Kolben oder das zylindrische Rohr sind mit einer Anzahl von Fluidkanälen versehen, durch die die Kammern miteinander in Verbindung treten. Durch diese Kanäle strömt das Hydraulikfluid von einer Kammer in die andere, wenn sich Druckunterschiede in den Kammern eingestellt haben.

Bei Verwendung eines derartigen Stoßdämpfers für die Radaufhängung von Kraftfahrzeugen wird bei der Aufwärtsbewegung eines Rades in bezug auf die Karosserie der Stoßdämpfer zusammengedrückt. In diesem Falle bewegt sich der Kolben nach unten und übt auf das Fluid in der unteren Kammer einen Druck aus, während der Druck in der oberen Kam-

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mer abnimmt. Das Fluid in der unteren Kammer wird daher durch die Fluid-Kanäle in dem Kolben hindurch in, die obere Kammer gedrückt. Während das Rad nach unten bewegt wird, wird der Stoßdämpfer auseinander gezogen. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Kolben nach oben, so daß sich der Druck in der oberen Kammer erhöht und in der unteren Kammer verringert. Das Fluid in der oberen Kammer strömt daher durch die Kanäle in dem Kolben in die untere Kammer.

Wenn bei dieser Bewegung des Stoßdämpfers das Fluid frei durch die Kanäle des Kolbens strömen kann, wird der Stoßdämpfer lediglich zusammengedrückt und auseinandergezogen, ohne Stöße in ausreichendem Maße zu absorbieren. Dies führt zu einem unkomfortablen Fahrverhalten des Fahrzeugs.

Zur Absorption von Stoßen ist es notwendig, den Fluiddruck beim Durchgang durch die Kanäle des Kolbens abzubauen. In der Praxis hat sich eine stoßdämpfende Funktion durch einen gesteuerten Fluiddurchgang durch ein Ventil in den Kanälen erzielen lassen. Derartige Ventile begrenzen die Bewegung des Fluids bei der Bewegung des Kolben. Da Stoßdämpfer der vorliegenden Art bei Radaufhängungen vielfach in Kombination mit Schraubenfedern verwendet werden, die den Stoßdämpfer umgeben, behindert eine Strömungsbegrenzung in dem Kolben die Federbewegung und damit die Aufnahmefähigkeit für Stöße. Bei einem anderen System zur Aufnahme von Stoßen sind verschiedene Einrichtungen vorgesehen, durch die erreicht wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in eine Richtung sich von der Strömungsgeschwindigkeit in die andere Richtung unterscheidet. Dies kann zu einem verzögerten Ansprechen bei der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Systems in bezug auf die Ausübung eines Stoßes führen und den Abstand zwischen der tiefsten und höchsten Position des Kolbens verkürzen .

Bei einem herkömmlichen Stoßdämpfer umfaßt das Ventil im allgemeinen dünne Blattfedern, die den Fluiddurchgang durch

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den Kolben im Zusammenwirken mit geeigneten Ventilelementen begrenzen. Diese herkömmlichen Begrenzungseinrichtungen sind verhältnismäßig kompliziert und führen daher zu hohen Herstellungskosten. Ferner weisen sie eine Anzahl von beweglichen Teilen auf, die im Laufe der Zeit beträchtlichem Verschleiß ausgesetzt sind. Dadurch verkürzt sich die Lebensdauer der Stoßdämpfer. Wenn beispielsweise eine Blattfeder, die einen Fluid-Kanal zwischen oberen und unteren Kammern verschließt, verschlissen ist, so ist sie zu einer Strömungsbegrenzung nicht mehr geeignet» Wenn Ventile vorgesehen sind, die auf jede Art von Stößen einschließlich relativ schwachen Stößen oder senkrechten Bewegungen mit relativ hoher Frequenz ansprechen, kann dies zu unnötigen Beeinträchtigungen des Fahrkomforts führen. Bei der Verwendung für die Aufhängung einer Maschine besteht die Gefahr, daß ein herkömmlicher Stoßdämpfer Schwingungen der Maschine auf die Karosserie überträgt, da er übermäßig auf hochfrequente Schwingungen anspricht. Dadurch ergeben sich Vibrationen und Dröhngeräusche in dem Fahrzeug.

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Die Erfindung ist auf die Schaffung eines verbesserten Stoßdämpfers und insbesondere auf die Schaffung verbesserter Ventile für Stoßdämpfer gerichtet. Die erfindungsgemäße Konstruktion der Ventile soll vereinfacht sein_f so daß die Herstellungskosten verringert und die Lebensdauer erhöht wird.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.

Bei den erfindungsgemäßen Ventilen werden Wirbelventile zum Druckabbau verwendet. Weiterhin sind Überdruckventile vorgesehen, die eine Umgehungsmöglichkeit für das zusammengedrückte Fluid bei ungewöhnlich harten Stößen schaffen, die andernfalls zu erheblichen Komfort-Verlusten führen müßten.

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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen

direkt wirkenden Stoßdämpfer entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilschnittdarstellung des Stoßdämpfers der Fig. 1 und veranschaulicht Einzelheiten des Ventils;

Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie

III-III in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung ähnlich Fig. 3r zeigt jedoch den Fluidstrom bei zusammengedrücktem Stoßdämpfer;

Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung ähnlich

Fig. 3, zeigt den Stoßdämpfer jedoch beim Auseinanderziehen; 25

Fig. 6' ist eine schematische Darstellung

zur Veranschaulichung der Dämpfungswirkung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ;
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Fig. 7 ist eine Teildarstellung einer Ab- .

Wandlung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils;

Fig. 8 ist ein Schnitt entlang der Linie

VIII-VIII in Fig. 7;

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Fig. 9 ist ein Querschnitt durch eine a.n-<

dere Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 ist ein Querschnitt durch eine wei-

tere Abwandlung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils;

Fig. 11 ist eine Teilschnittdarstellung einer

zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils;

zeigt einen Längsschnitt durch einen Stoßdämpfer mit einer dritten Ausführungsform eines Ventils;

ist eine vergrößerte Teildarstellung der zweiten Ausführungsform des Ventils;

Fig. 14 ist ein Schnitt entlang der Linie

XIV-XIV in Fig. 12;

Fig. 15 ist ein Querschnitt einer Abwandlung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils;

Fig. 16 ist ein Querschnitt durch ein Endstück in Abwandlung der Aus

führungsform der Fig. 14;

Fig. 17 ist eine Teildarstellung durch eine

vierte Ausführungsform des Ventils; 35

	Fig.	12
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	Fig.	13
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Fig. 18 ist ein Schnitt durch das Ventil

der Fig. 17 entlang der Linie XVIII-XVIII in Fig. 17;

Fig. 19 ist ein Diagramm zur Veranschauli-

chung der Dämpfungswirkung des erfindungsgemäßen Ventils;

Fig. 20 ist eine Teilschnittdarstellung einer Abwandlung der vierten Aus

führungsform des Ventils;

Fig. 21 ist eine teilweise aufgeschnittene

Ansicht des Ventils;
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Fig. 22 ist eine Teilschnittdarstellung

einer fünften Ausführungsform des

Ventils.

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Zunächst soll auf die Ausfuhrungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 bis 5 bezug genommen werden. Fig. 1 zeigt einen direkt wirkenden Stoßdämpfer 10 mit einem zylindrischen Rohr 12, einem Behälter-Rohr 14 und einem Kolben 16. Der Kolben 16 ist gleitend im Inneren des zylindrischen Rohres 12 angeordnet und unterteilt den Innenraum des Rohres 12 in eine obere und eine untere Kammer 15,17. Das zylindrische Rohr 12 befindet sich innerhalb des Behälter-Rohres 14, das zu der senkrechten Umfangsflache 18 in Abstand liegt, so daß zwischen beiden Rohren eine Fluid-Behälterkammer 20 gebildet wird. Am oberen Ende des Rohres 12 befindet sich ein Führungsstück 22 mit einer Mittelbohrung 24. Das untere Ende einer Kolbenstange erstreckt sich durch die Mittelbohrung 24 in das Innere des Rohres 12 hinein. Die Kolbenstange 26 weist am unteren Ende einen Gewindeabschnitt 28 auf, der durch eine Mittelbohrung 30 in dem Kolben 16 hindurchgeht . Eine Befestigungsplatte 32 ist auf den Gewindeabschnitt 28 aufgeschraubt und legt den Kolben 16 am unteren Ende der Kolbenstange 26 fest. Das obere Ende der Kolbenstange 26 erstreckt sich durch das Führungsstück 22 und eine Dichtung 34 hindurch aus dem Rohr 12 hinaus. Die Dichtung 34 ist auf der Oberseite des Behälter-Rohres 14 in Abstand zu dem Führungsstück 22 montiert. Eine Staubkappe 36 und ein Ring 38 zur Verbindung des Stoßdämpfers mit dem Rahmen eines Fahrzeugs oder dgl. befinden sich am oberen Ende der Kolbenstange 26. Zwischen dem Führungsstück 20 und der Dichtung 34 befindet sich eine Schraubendruckfeder 40, die die Dichtung 34 nach oben drückt. Das Führungsstück 20, die Dichtung 34 und die Schraubendruckfeder 4 0 bilden eine Führungs- und Dichtanordnung zur Fluidabdichtung,

Am unteren Ende des Rohres 12 befindet sich ein Endstück 42, das ein Ventil einschließt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Endstück 42 mit einem Ventil versehen, das in Aufbau und Funktion im wesentlichen demjenigen des

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Kolbens entspricht, auf das später eingegangen werden soll. Das Ventil des Endstücks 42 umfaßt einen im wesentlichen scheibenförmigen Hohlkörper 44 mit Fluid-Kanälen 46 und 48 zur Verbindung der Behälterkammer 20 mit der unteren Kammer 17 des zylindrischen Rohres 12. Eine Kappe 50 mit einem nicht näher bezeichneten Ring dient zur Befestigung des Stoßdämpfers an einem Teil der Aufhängung eines Fahrzeugs oder dergleichen. Obgleich diese erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden soll in Beziehung auf einen direkt wirkenden Stoßdämpfer in Rohrform, kann das Ventil auch auf verschiedene andere hydraulische Stoßdämpfer angewendet werden. Der hier geschilderte Anwendungszweck ist daher nicht einschränkend zu verstehen.

In Fig. 2 bis 5 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils, und. zwar das Ventil in dem Kolben 16 näher gezeigt. Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, weist der Kolben 16 eine Mittelbohrung 30 auf, durch die sich der Gewindeabschnitt 28 der Kolbenstange 26 erstreckt, der nach unten über den Kolben hinausragt. An der Unterseite des Kolbens 16 befindet sich auf dem Gewindeabschnitt 28 die Befestigungsmutter 32. Der Gewindeabschnitt 28 endet in einer Stufe 29, so daß er einen kleineren Durchmesser als die Kolbenstange 26 oberhalb der Stufe 29 aufweist, die eine Schulter bilden. Die Mittelbohrung 30 des Kolbens weist einen Durchmesser auf, der zur Aufnahme des Gewindeabschnitts 28 der Kolbenstange 26 geeignet ist, jedoch kleiner ist als der Durchmesser der restlichen Kolbenstange 26 oberhalb der Schulter 29, Durch Zusammenwirken des Gewindeabschnitts 28 und der Befestigungsmutter 32 wird der Kolben 16 gegen die Schulter 29 der Kolbenstange 26 angedrückt, so daß er auf der Kolbenstange 26 festgelegt wird. Der Kolben ist weiterhin mit einer ringförmigen Nut 52 auf dem Umfang versehen. Eine ringförmige Dichtung 54 liegt in der Nut 52 und ragt nach außen über diese hinaus. Die äußere Oberfläche der Dich<tung 54 berührt eng, jedoch gleitend die innere Oberflä-

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ehe des zylindrischen Rohres 12, so daß die Kammern 15,17 fluiddicht getrennt sind.

Eine scheibenförmige Kammer 56 befindet sich im Inneren des Kolbens 16 und wird durch die Deckplatte 58, die kreisförmige ümfangsfläche 60 und den Boden 62 des Kolbens 16 begrenzt. Eine Anzahl von ersten Fluid-Kanälen 64 be*- findet sich in dem Kolben 16 und verbindet die obere Kammer 15 mit der inneren Kammer 56. Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, sind die Kanäle 64 schraubenförmig ausgebildet, Ein Ende 66 der Kanäle ist zur oberen Kammer 15 durch die Deckplatte 58 des Kolbens hindurch offen, und das andere Ende 68 ist gegenüber der Kammer 56 aus der Umfangswand 60 heraus geöffnet. Die Kanäle 64 dienen zur Abgabe von zusammengedrücktem Fluid in die Kammer 56 in Richtung einer Tangente an den kreisförmigen Umfang der Kammer 56. In der Praxis besteht allerdings ein geringer Winkel zwischen der kreisförmigen ümfangsrichtung der Kammer 56 und der Richtung der Kanäle 64 am Ende 68, jedoch ist dieser geringe Winkel vernachlässigbar. Die Kanäle 64 liegen in gleichmäßigen Abständen zueinander. Eine Anzahl von zweiten Fluid-Kanälen 70 befindet sich im Boden 62 des Kolbens 16 und schafft eine Verbindung zwischen der inneren Kammer 56 und der unteren Kammer 17. Die Kanäle 70 liegen in gleichmäßigen Winkelabständen und liegen mit ihrem einen Ende 72 in der Kammer 56 und mit dem anderen Ende 74 in der unteren Kammer 17. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Ende 72 der Kanäle 70 angrenzend an die Mittelbohrung 30 und das Ende 74 in Abstand zu der Mittelbohrung 30 vorgesehen, so daß keine Behinderung durch eine Unterlegscheibe 76 der Befestigungsmutter 32 eintritt. Die Kanäle 64 und 70 und die Kammer 56 bilden gemeinsam ein Wirbelventil, durch das das Fluid von der oberen Kammer 15 zur unteren Kammer 17 in verwirbelter Form hindurchströmt. In der Praxis können die zweiten Kanäle 70 gerade durch den Boden hindurchgeführt sein, jedoch ist es für eine wirksame Aufnahme von Stößen durch Absorption

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des auf das Fluid ausgeübten Druckes mit Hilfe des Wirbel^ ventils vorzuziehen, wenn der Abstand zwischen d.em. Fluid'-Einlaß und -Auslaß vergrößert, ist, wie im Folgenden erläu^ tert werden soll. Daher ist vorzugsweise die Form der Ka*- näle 70 gekrümmt, so daß das Ende 68 möglichst nahe an dem Mittelpunkt der Kammer 56 liegt.

Wenn der Stoßdämpfer 10 zusammengedrückt wird, wird der Kolben 16 nach unten gedrückt, so daß der Fluiddruck in der unteren Kammer 17 zunimmt und derjenige in der oberen Kammer 16 abnimmt. Das Fluid in der unteren Kammer 17 wird daher durch die zweiten Kanäle 70 hindurch in die innere Kammer 56 und von dieser in die obere Kammer 15 durch die ersten Kanäle 64 hindurch gedrückt, wie Fig. 4 zeigt. Wie die Pfeile in Fig. 4 andeuten, fließt das Fluid in diesem Falle aus der Kammer 56 direkt nach oben in Richtung der oberen Kammer 15. Daher nimmt das Wirbelventil in dieser Richtung den Fluiddruck des hindurchgehenden Fluids nicht auf. Wenn der Stoßdämpfer ausgedehnt oder auseinander gezogen wird, nachdem er eine zusammengedrückte Stellung eingenommen hat, bewegt sich der Kolben 16 nach oben, so daß der Druck in der oberen Kammer 15 erhöht und der in der unteren Kammer 17 verringert wird. Dadurch strömt das Fluid aus der oberen Kammer 15 in die innere Kammer 56 des Kolbens 16 durch die Kanäle 64 und aus dieser durch die Kanäle 70 in die untere Kammer 17, wie Fig. 5 zeigt. Da die ersten Kanäle 64 in dem Kolben 16 schraubenförmig angeordnet sind und das Fluid durch die schraubenförmigen Kanäle zu den offenen Enden 68 strömt, die im wesentlichen mit der Tangente des kreisförmigen ümfangs der Kammer 56 ausgerichtet sind, strömt das Fluid in der Kammer 56 wirbelförmig, so daß der Druck abgebaut wird. Im Folgenden soll die Theorie der Arbeitsweise des Ventils unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert werden. Wenn ein Druck P auf

—a

das Fluid in der oberen Kammer ausgeübt wird, so kann der Druck P in ümfangsrichtung am Punkt R in einem Abstand r vom Kreismittelpunkt in der folgenden Weise berechnet werden.

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Zunächst soll die Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem Abstand vom Kreismittelpunkt der Kammer 56 betrachtet werden:

PQ_C · V_r · r = im allgemeinen konstant

(Gleichung I)

In dieser Gleichung ist p : spezifisches Gewicht des

Fluids
Q : Einheitsvolumen des Fluids

V : Strömungsgeschwindigkeit des Fluids am Punkt R.

Wie aus der obigen Formel I hervorgeht und da das Einheitsvolumen des Fluids Q und das spezifische Gewicht des Fluids ρ konstant sind, entspricht die Geschwindigkeit des Fluids am Punkt R derjenigen beim Einströmen in die Kammer 56 durch die Kanäle 64 in folgender Weise:

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(Gleichung II)

25 30

In dieser Gleichung ist mit V₁ die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids beim Eintritt in die Kammer 56 und mit

r der Innendurchmesser des Rohres 12 bezeichnet.
a

Aus der obigen Gleichung II geht hervor, daß das Fluid in der Nähe des Mittelpunkts des Kreises schneller strömt. Wird daher das Strömungsverhalten eines Einheitsvolumens oder einer Volumeneinheit des Fluids durch die Kammer betrachtet, so ergibt sich nach Bernoulli folgende Gleichung:

(Gleichung III)

p_r + \ PV ■

Da Gleichung II umgewandelt werden kann in

^Vr ■

V · r c a

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und Formel III wie folgt umgewandelt werden kann ^p _r ^{= p}a - 7 PV ⁺ \ ^pvc² '

J. a. A r Z C

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kann die Beziehung zwischen dem Fluiddruck P am Punkt R und dem Anfangsdruck des Fluids P beim Eintritt in die Kammer 56 nach folgender Formel berechnet werden:

P = P- - A pV ² £ (~r~)^z - il (Gleichung IV )

r ca ^ C r

Es ist erkannbar, daß der Fluiddruck P kleiner als der

r α r _

Fluiddruck P, ist, und zwar um den Betrag *■ ρ V ² f(——-) ²"-1J

c* ^¹Cr

Wenn daher der Punkt R näher zum Kreismittelpunkt der Kammer liegt und damit der Abstand r geringer wird, erhöht sich die Druckdifferenz zwischen P und P_. Mit anderen

r a

Worten, der. Fluiddruck P kann durch einen Betrag

1 r a π

■κ· pV ² I (——-)² - 1J gegenüber P verringert werden. Bei der beschriebenen Ausführungsform befindet sich das Ende 72 des zweiten Kanals 70 in der Nähe der Mittelbohrung 30, und der Abstand r zum Kreismittelpunkt ist soweit wie möglich reduziert, so daß der Fluiddruck P , der durch die zweiten Kanäle 70 in die untere Kammer 17 eintritt, beträchtlich abgebaut ist. Die Druckdifferenz zwischen P,

und P bestimmt die Fähigkeit zur Stoßabsorption, die das Ventil des Kolbens 16 bietet.

Die oben beschriebene Ausführungsform kann in verschiedener Weise verändert werden, ohne daß sich die Grundfunktion wesentlich ändert. Wie aus Fig. 7 und 8 hervorgeht, kann der Kolben 16 mit Hilfe einer Schraube 51, die vom Mittelbereich der oberen Deckplatte 58 nach oben gerichtet ist, sowie eine Gewindebohrung 53 am unteren Ende der Kolbenstange 26 an dieser befestigt sein. Der Kolben 16 weist eine Anzahl von schraubenförmigen, in gleichmäßigen Winkelabständen in der ümfangswand 60 liegenden Kanälen 64 auf. Jeder Kanal 64 steht mit der inneren Kammer 56 über schraubenförmige Strömungsbahnen 65 in Verbindung. Der KoI-

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ben 16 ist weiterhin mit einem einzigen unteren Ka.nal 70 in dar Form einer Mittelbohrung versehen, die einen kegelförmig nach unten auseinanderlaufenden Abschnitt 71 am unteren Ende aufweist.
5

Bei dieser Ausführungsform dient das Wirbelventil im we« sentlichen in der gleichen Weise zur Stoßaufnahme wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform.

Fig. 9 und 10 zeigen eine Abwandlung der ersten Ausführungsform des Ventils. Gleiche oder entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern versehen oder nicht näher dargestellt.

Gemäß Fig. 9 umfaßt das Ventil eine Anzahl von Trennwänden 80 innerhalb der Kammer 56, die ringförmige Fluid-Kanäle 82 bilden. Im dargestellten Beispiel sind die Trennwände 80 als Segmente in drei Kreisen im Abstand voneinander und von der inneren Umfangsflache 84 des Rohres 12 angeorndet, so daß sie kreisförmige Kanäle 82 bilden. Die im Umfang verteilten Zwischenräume zwischen den Enden der Trennwände 80 bilden radiale Kanäle 88, durch die das Fluid strömt, wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt wird. Die radialen Kanäle 88 erstrecken sich zwisehen den Enden 68 und 72 der Fluid-Kanäle 64 und 70, so daß sie den Fluidstrom von dem Ende 72 zu dem Ende 78 nicht behindern.

Wenn der Stoßdämpfer auseinander gezogen wird/ strömt das Fluid in die Kammer 56 aus der oberen Kammer 15 und entlang den kreisförmigen Kanälen 82 bis zum Ende 72 der Kanäle 70. Auf diese Weise kann der Druck abgebaut werden, wie es oben beschrieben wurde.

Fig. 10 zeigt eine andere Abwandlung des Ventils der ersten Ausführungsform. Das Ventil ist mit einer Anzahl von Trennwänden 90 versehen, die schraubenförmige Kanäle 92

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in der Kammer 56 bilden. Die Trennwände 90 liegen im Abstand zueinander und bilden zugleich radiale Kanäle 94 zur direkten Verbindung zwischen dem Ende 68 des Kanals 64 und dem Ende 72 des Kanals 70.
5

Wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt wird, strömt das Fluid aus der unteren Kammer durch den Kanal 70 in die Kammer 56 und direkt zum Ende 68 des Kanals 64 über den radialen Kanal 94. Wenn der Stoßdämpfer andererseits auseinander gezogen wird/ strömt das Fluid aus der oberen Kammer durch den Kanal 64 in die Kammer 56. In diesem Falle wird das Fluid wie bei der ersten Ausführungsform in Umfangsrichtung bewegt und strömt entlang den spriralförmigen Kanälen 92, so daß der Druck abgebaut werden

15 kann.

Fig. 11 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils. Ein Kolben 116 befindet sich innerhalb eines hohlen zylindrischen Rohres 112, das in ein hohles zylindrisches Behälter-Rohr eingefügt sein kann, das in Fig. 11 nicht gezeigt ist, jedoch in Fig. 1 als Beispiel zur Bildung eines Stoßdämpfers dargestellt ist. Der Kolben 116 ist mit einer Mittelbohrung 130 versehen, die das untere Ende einer Kolbenstange 126 aufnimmt. Die Kolbenstange 126 ist mit einem abgestuften Gewindeabschnitt 128 am unteren Ende versehen. Der Gewindeabschnitt 128 erstreckt sich durch die Mittelbohrung 130 und ragt aus dem Kolben 116 heraus. Eine Befestigungsmutter 132 ist auf das untere Ende des Gewindeabschnitts 128 aufgeschraubt und hält die obere Oberfläche des Kolbens 116 gegen eine Schulter an einer Stufe 129 fest, so daß der Kolben auf der Kolbenstange 126 festgelegt ist. Auf der äußeren Oberfläche der Umfangswand 160 des Kolbens 130 ist eine ringförmige Nut 152 ausgebildet, die eine ring'förmige Dichtung 154 aufnimmt, die nach außen aus der Nut 152 herausragt und dichtend und gleitend mit der inneren Oberfläche des Rohres 112 in Berührung steht. Der Kolben 116

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unterteilt auf diese Weise die innere Kammer innerhalb des Rohres 112 in obere und untere Kammern 115,117, die fluiddicht gegeneinander abgedichtet sind,

Der Kolben 116 ist weiterhin mit einer scheibenförmigen Kammer 156 im Inneren versehen. Die Kammer 156 ist in eine obere und untere Teilkammer 155,157 durch eine im wesentlichen waagerechte Trennwand 159 unterteilt. Die Trennwand 159 weist eine Mittelbohrung 161 auf, deren Durchmesser größer als derjenige des Gewindeabschnitts 128 der Kolbenstange 126 ist, so daß ein Kanal 163 um den Gewindeabschnitt 128 der Kolbenstange 126 herum entsteht, der eine Verbindung zwischen den Teilkammern 152 und 157 herstellt. Eine Anzahl von schraubenförmigen Kanälen 164 befindet sich in dem Kolben 116 und mündet jeweils mit einem Ende 166 in die obere Kammer 115 an der Deckplatte 158 des Kolbens 116 und mit dem anderen Ende 168 in der oberen Teilkammer 155 an der ümfangswand 160 des Kolbens. Die Kanäle 164 weisen gleichmäßige Abstände untereinander auf. Jeder Kanal 164 verbindet somit die obere Kammer 115 und die obere Teilkammer 155, Weiterhin weist der Kolben 116 eine Anzahl von schraubenförmigen Kanälen 165 auf, die jeweils mit einem Ende 167 in die untere Kammer 117 am Boden 112 des Kolbens und mit dem anderen Ende in die untere Teilkammer 157 an der Ümfangswand 160 des Kolbens münden. Die Kanäle 165 liegen in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander innerhalb des Kolbens 116. Jeder Kanal 165 verbindet auf diese Weise die untere Kammer 117 und die untere Teilkammer 157. Wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform erwähnt wurde, sind die Kanäle 164 und 165 an den Enden 168 und 169 im wesentlichen in tangentialer Richtung in bezug auf den Umfang der Teilkammern 155 und 157 gerichtet und symmetrisch in bezug auf die Trennwand 169 angeordnet.

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Wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt wird und der Kolben somit nach unten bewegt wird, wird der Druck des Fluids

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in der unteren Kammer 117.erhöht und in der oberen Kammer 115 verringert. Daher wird das Fluid aus der unteren Kammer 117 durch die schraubenförmigen Kanäle 165 in die untere Teilkammer 157 des Kolbens 116 gedrückt. Da das Fluid durch die schraubenförmigen Kanäle 165 strömt und über die Enden 169 dieser Kanäle in Umfangsrichtung in die untere Teilkammer 157 abgegeben wird, bewegt es sich wirbeiförmig in der Kammer, wie oben näher erläutert wurde, so daß der Druck abgebaut wird. Sodann gelangt das Fluid in die obere Teilkammer 155 über den Kanal 163 in der Trennwand 159 und direkt durch die Teilkammer 155 zu der oberen Kammer 115 über die Kanäle 164, Wenn der Stoßdämpfer auseinander gezogen wird und der Kolben nach oben verschoben wird, erhöht sich der Druck des Fluids in der- oberen Kammer 115, und der Druck in der unteren Kammer 117 wird verringert. Daher strömt das Fluid in der oberen Kammer 115 durch die schraubenförmigen Kanäle 164 in die obere Teilkammer 155 des Kolbens 116. Da das Fluid durch die schraubenförmigen Kanäle 164 hindurchgeht und an den Enden 168 dieser Kanäle in Umfangsrichtung in die Teilkammer 155 abgegeben wird, bewegt es sich in Wirbelform innerhalb der Teilkammer 155, so daß der Druck abgebaut wird. Sodann strömt das Fluid in die untere Teilkammer 157 und durch die Kanäle 165 in die untere Kammer 117.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist eine Stoßabsorption in beiden Bewegungsrichtungen möglich. Es ist daher ein besserer Abbau der Stoßkräfte möglich als bei der ersten Ausführungsform.

In Fig. 12 ist ein weiterer direkt wirkender Stoßdämpfer 210 gezeigt. Der Stoßdämpfer 210 umfaßt im wesentlichen ein inneres zylindrisches Rohr 212 und ein äußeres Behälter-Rohr 214. Das zylindrische Rohr 212 befindet sich innerhalb des Behälter-Rohres 214 und dem Abstand zu der Umfangsflache 218 des Rohres 214, so daß zwischen beiden eine

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Behälterkammer 220 gebildet wird. Ein Kolben 216 ist in dem Rohr 212 verschiebbar und unterteilt den Innenraum des Rohres 212 in obere und untere Kammern 215,217, Der Kolben 216 ist mit einer nach oben gerichteten Schraube 251 direkt über eine Gewindebohrung 253 am unteren Ende , der Kolbenstange 226 verbunden. Die Kolbenstange trägt eine Staubkappe 236 und einen Ring 238,

An den oberen Enden der Rohre 212 und 214 sind ein Führungssttick 222, eine Dichtung 234 und eine Schraubendruck-' feder 240 zwischen dem Führungsstück 222 und der Dichtung 234 vorgesehen. Am oberen Ende des Rohres 212 und zwischen diesem und dem Behälter-Rohr 214 sind weitere ringförmige Dichtungen 235 vorgesehen. Ein Endstück 242 befindet sich am unteren Ende des Rohres 212, Eine Anordnung 250 aus Kappe und Ring befindet sich am unteren Ende des Rohres 214,

Fig. 13 zeigt eine dritte Ausführungsform eines Wirbelventils für einen Kolben 216 bzw, einen Stoßdämpfer gemäß Fig. 12, Der Kolben 216 ist mit einer scheibenförmigen Kammer 256 versehen, die mit der oberen Kammer 215 über eine Anzahl von senkrechten Kanälen 264 und schraubenförmigen Kanälen 265 und mit der unteren Kammer 217 über eine Mittelbohrung 270 mit einem kegelförmigen Abschnitt 271 im unteren Bereich im Boden des Kolbens in Verbindung steht. In der oberen Deckplatte 258 ist eine Anzahl von öffnungen 280 innerhalb der senkrechten Kanäle 264 vorgesehen. Ein scheibenförmiger Verschlußring 282 befindet sich auf der oberen Deckplatte 258 des Kolbens 216. Der Verschlußring 282 weist eine Mittelöffnung 284 auf, durch die der untere Abschnitt 228 der Kolbenstange 226 hindurchgeht. Der untere Abschnitt 228 ist im übrigen mit der Schraube 251 verbunden. Der Verschlußring 282 ist axial auf dem Abschnitt 228 bis zu einer Schulter 286 beweglich, die als Anschlag für den Verschlußring 282 dient und dessen Bewegung nach oben begrenzt. Der Verschlußring

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282 waist einen Außendurchmesser auf, der es gestattet _f die öffnungen 280 zu verschließen.

Wenn der Stoßdämpfer 210 zusammengedrückt wird und der Kolben 216 nach unten verschoben wird, wird der Druck in der unteren Kammer 217 erhöht und in der oberen Kammer 215 verringert. Dadurch wird Fluid durch die Mittelboh" rung 270 in die Kammer 256 gedrückt. Sodann wird der verschlußring 282 einem·aufwärts gerichteten Fluiddruck ausgesetzt und bewegt sich nach oben, so daß die öffnungen 280 freigegeben werden. Das Fluid strömt somit in die obere Kammer 215 durch die öffnungen 280, ohne daß der Druck abgebaut wird. Die Schulter 286 auf der Kolbenstange 226 dient als Anschlag zur Begrenzung der aufwärtigen Bewegung des Verschlußringes 282, Da das Fluid lediglich durch die Kammer in die obere Kammer 215 aufwärts strömt, ist der Strömungswiderstand geringer als beim Durchgang durch die Kanäle 265 bzw, 264, Wenn daher der Stoßdämpfer einem Stoß ausgesetzt wird und plötzlich zusammengedrückt wird, kann das Fluid in der unteren Kammer 217 in die obere Kammer 215 durch den Kolben 216 hindurchströmen, ohne daß sich ein wesentlicher Strömungswiderstand ergibt. Wenn der Stoßdämpfer 210 auseinander gezogen wird und somit der Kolben 216 nach oben geht, wird der Druck des Fluids in der oberen Kammer 215 vergrößert und in der unteren Kammer 217 verringert. Zu diesem Zeitpunkt übt der Druck in dar oberen Kammer 215 einen Druck auf den Verschlußring 282 aus und drückt diesen nach unten in die obere Oberfläche der Deckplatte 258 des Kolbens 216. Dadurch werden die öffnungen 280 mit Hilfe des Verschlußringes 282 verschlossen, so daß ein Fluiddurchgang nicht mehr möglich ist. Das komprimierte Fluid in der oberen Kammer 215 wird daher durch die senkrechten Kanäle 264 und 265 hindurch in die Kammer 256 gedrückt, in der es eine Wirbelbewegung ausführt. Dadurch wird der Druck des Fluids abgebaut. Anschließend gelangt das Fluid in die untere Kammer 217.

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In Fig. 14 ist im einzelnen das Endstück 242 des Stoßdämpfers 210 gemäß Fig. 12 gezeigt. Das Endstück 242 umfaßt insgesamt einen scheibenförmigen Körper 290 mit einer Kammer 292 im Inneren. Der Körper 290 ist mit öffnungen 294 und 296 im Mittelbereich einer oberen Peckplatte 298 und eines Bodens 300 versehen. Der Körper weist weiterhin eine Anzahl von senkrechten Ausnehmungen 302 am Umfang 304 in regelmäßigen Abständen auf. Die senkrechten Ausnehmungen 302 stehen mit der Kammer über eine Anzahl von schraubenförmigen Kanälen 306 in Verbindung. Auf diese Weise ist die untere Kammer 217 mit der Behälter-Kammer 220 über das Endstück 242 verbunden. Eine scheibenförmige Kappe 308 ist an dem Körper 290 über einen Flansch 310, beispielsweise mit Hilfe von Nieten 312 befestigt. Die Kappe 308 liegt der öffnung 294 gegenüber und weist eine Anzahl von Kanälen 314 in regelmäßigen Abständen am Umfang auf. Eine Verschlußscheibe 316 befindet sich innerhalb der Kappe 308 und dient zum Verschließen der öffnung 294. In Fig. 14 ist im übrigen eine Abstufung auf dem Umfang des Körpers 290 gezeigt, die zur Aufnahme des Endes des Rohres dient, so daß die äußere Oberfläche eine durchgehende zylindrische Fläche ist.

Wenn der Stoßdämpfer zusammengedrückt wird und der Kolben 216 nach unten bewegt wird, wird das Fluid in der unteren Kammer 217 unter Druck gesetzt und erreicht einen höheren Druck als in der Kammer 220, Daher wird das Fluid durch die senkrechten Ausnehmungen 302 und die schraubenförmigen Kanäle 304 in die Kammer 292 gedrückt, und es durchläuft die Kammer wirbeiförmig in Richtung der öffnung 296 und die Behälter-Kammer 220, Zu diesem Zeitpunkt wird die Verschlußscheibe 316 durch den Fluiddruck nach unten auf die obere Deckplatte 298 des Körpers gedrückt, so daß die öffnung 294 verschlossen wird. Wenn der Stoßdämpfer auseinander gezogen wird, bewegt sich der Kolben nach oben, und der Druck in der unteren Kammer

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217 verringert sich. Dadurch wird das Fluid in der Be hälter-Kammer 220 durch die öffnung 296 in die Kammer 292 gezogen. Die Verschlußscheibe 316 wird angehoben gibt die öffnung 294 frei, so daß das Fluid durch den Fluiddruck hindurchgedrückt werden kann. Daher kann das Fluid aus der Behälter-Kammer 220 durch das Endstück ohne Druckverlust hindurchströmen.

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform werden das Wirbelventil an dem Kolben 216 und das Wirbelventil in dem Endstück 242 am unteren Ende des Rohres 212 bei der Aufnahme von Stößen zusammen.

Fig. 15 und 16 zeigen abgewandelte Ausführungsformen des Kolbens 216 und des Wirbelventils in dem Endstück 242.

Zur Vereinfachung der Erläuterung sollen für gleiche oder entsprechende Teile die Bezugsziffern der zuvor genannten Ausführungsformen verwendet werden. Fig. 15 zeigt eine Abwandlung der dritten Ausführungsform des Wirbelventils in dem Kolben 216. Bei dieser Abwandlung ist der Kolben 216 im wesentlichen in gleicher Weise wie bei der zuvor beschriebenen dritten Ausführungsform ausgebildet. Die Kolbenstange 226 ist mit einem Federteller 227 versehen, der die Kolbenstange auf dem Umfang umgibt. Der Federteller 227 weist eine Anzahl von Ausschnitten 229 im Umfangs-. bereich auf, die einen Fluiddurchgang gestatten. Eine Schraubenfeder 283 befindet sich zwischen dem Federteller 227 und einem VerschluBring 282 und drückt den Verschluß« ring 282 gegen die obere Oberfläche der Deckplatte 258 des Kolbens 216, so daß die öffnungen 280 im Normalfalle geschlossen sind. Fig. 16 zeigt eine abgewandelte Ausführung des Endstücks 242. Bei dieser Ausführung stimmt der Aufbau des Körpers 290 im wesentlichen mit der zuvor beschriebenen Ausführung überein. Eine scheibenförmige Kappe 307 weist eine größere Tiefe als die zuvor beschriebene Kappe 308 auf und ist auf der oberen Oberfläche der Deckplatte 298 des Körpers 290 über Flansche 310, bei-

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spielsweise durch Schweißen befestigt. Auf eiern der Kappe 307 befinden sich öffnungen, die eine Verbin« dung zwischen dem Innenraum der Kappe 307 und der unter* ren Kammer 217 herstellen. Eine Schraubenfeder 313 liegt innerhalb der Kappe 307 zwischen der Deckplatte 315 der. Kappe und einer Verschlußscheibe 316, die durch die Schraubenfeder auf die obere Oberfläche der Deckplatte 298 zur Verschließung der öffnung 294 gedrückt wird,

Da bei dieser Ausführungsform die Verschlußglieder gegen die Oberseite der jeweiligen Kolben durch Federn 283 und 313 gedrückt werden, können diese Federn die öffnungen 280 und 294 im wesentlichen leckdicht verschließen. Wenn im übrigen der Stoßdämpfer einem relativ schwachen Stoß ausgesetzt wird und der Kolben sich nur geringfügig aufwärts und abwärts bewegt, spricht das Ventil, insbesondere ein Wirbelventil u.U. nicht an. Dadurch kann verhindert werden, daß sich das Fahrzeug unnötig aufwärts und abwärts bewegt,

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In Fig. 17 und 18 ist im einzelnen eine vierte Ausführungsform des Ventils an einem Kolben 416 gezeigt, der beweglich innerhalb eines zylindrischen Rohres 412 angeordnet ist. Der Kolben 416 ist mit einer ringfömrigen Nut 452 auf dem äußeren Umfang 460 versehen. Die Nut 452 nimmt eine ringförmige Dichtung 454 auf, die gleitend und dichtend mit der Innenfläche des Rohres 412 in Berührung steht und den Innenraum des Rohres in eine obere Kammer 415 und eine untere Kammer 417 unterteilt. Wie in Fig.

17 gezeigt ist, umfaßt der Kolben 416 ein oberes Teil 419 und ein unteres Teil 421, das mit dem oberen Teil 419 am Umfangsbereich 460 eines rohrförmigen Ansatzes 423 des oberen Teils verbunden ist. Die Teile 419 und 421 bilden eine Kammer 456 innerhalb des Kolbens 416_f Das obere Teil 419 weist eine Anzahl von öffnungen 464 in senkrechter Richtung in der Umfangswand 460 des oberen Teils 419 auf. Die öffnungen 464 stehen mit der Kammer

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256 über schraubenförmige Kanäle 465 in Verbindung, wie Fig. 18 zeigt, und sie sind an den unteren Enden durch das untere Teil 421 verschlossen, wie Fig. 17 zeigt. Im oberen Teil befindet sich weiterhin eine öffnung 466, die die obere Deckplatte 458 durchläuft. Eine Blattfeder 468 ist an der inneren Oberfläche der Deckplatte 458 mit Hilfe einer Schraube 469 befestigt und verschließt damit das untere Ende der öffnung 466 an dessen Ende 467, Die Blattfeder 468 dient als Ventil, wie später näher erläutert werden soll. Das untere Teil 421 weist eine Mittelbohrung 470 mit kegelstumpffömrigem Querschnitt im unteren Bereich auf.

Wenn bei dieser vierten Ausführungsform der Erfindung der Stoßdämpfer Belastungen ausgesetzt wird und damit zusammengeschoben und auseinander gezogen wird und der Kolben 416 sich aufwärts und abwärts bewegt, dient das Wirbelventil in dem Kolben 416 in der bereits beschriebenen Weise zur Aufnahme der Stoßenergie. Wenn jedoch der Stoßdämpfer besonders harten Stößen ausgesetzt wird und damit der Abstand zwischen den höchsten und tiefsten Positionen des Kolbens extrem groß wird, wird die Stoßenergie in dem Wirbelventil unter Umständen zu stark abgebaut, so daß der Fahrkomfort ungünstig sein kann. Fig. 19 zeigt die Beziehung zwischen der Stoßaufnahme durch das Wirbelventil des Kolbens und der Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens. Die Kurve A betrifft den Effekt der senkrechten Ausnehmungen 264 und der schraubenförmigen Kanäle 265 bei der Stoßaufnahme, Die Kurve B bezieht sich auf den Absorptionseffekt des Wirbelventils des Kolbens 416 bei relativ geringen Stoßen, und die Kurve C veranschaulicht die Stoßaufnahme bei harten Stoßen. Aus Fig. 19 und insbesondere aus der Kurve C geht hervor, daß bei harten Stößen die Druckdifferenz am Wirbelventil übermäßig hoch sein kann. In diesem Falle kann der Stoßdämpfer zur Stoßaufnahme ungeeignet sein. Ein derartiger Stoßdämpfer kann daher für das Fahrwerk eines Fahrzeugs zu hart sein,

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um zu vermeiden, daß das Wirbelventil des Kolbens Stoß einen zu hohen Widerstand entgegensetzt, ist das Wirbelventil des Kolbens 416 gemäß der vierten Ausführungsform mit einem überdruckventil versehen, das eine Blattfeder 468 umfaßt. Wenn der Stoßdämpfer zu stark gedehnt wird und der Kolben nach oben bewegt wird, ergibt sich ein hoher Druck in der oberen Kammer 415, so daß die Blattfeder 468 einem hohen Druck ausgesetzt wird, der die Federkraft überwindet und das untere Ende der öffnung 466 freigibt. Daher strömt das Fluid in der oberen Kammer 415 in die Kammer 456 Innerhalb des Kolbens 416, und zwar sowohl durch die öffnung 466 als auch durch die senkrechten Ausnehmungen 464 und die schraubenförmigen Kanäle 465. Der Dämpfungseffekt ergibt sich aus der Kurve C in Fig. 19. Wie oben im Zusammenhang mit der vierten Ausführungsform der Erfindung erwähnt wurde, gestattet dieser Stoßdämpfer eine wirksame Aufnahme der auftretenden Stoßenergie.

Fig. 20 und 21 zeigen Abwandlungen der vierten Ausführungsform. Auch in diesem Falle werden soweit wie möglich die Bezugsziffern der zuvor erläuterten Ausfuhrungsformen verwendet .

Fig. 20 zeigt eine Abwandlung der vierten Ausführungsform. Der Kolben 416 umfaßt ein oberes Teil 419 und ein unteres Teil 421. Im ümfangsbereich 460 des oberen Teils 419 befindet sich eine Anzahl von senkrechten Ausnehmungen, die mit einer inneren Kammer 456 zwischen dem oberen und unteren Teil 419,421 des Kolbens durch schraubenförmige Kanäle 465 verbunden sind. Im Mittelbereich des unteren Teils 421 befindet sich eine öffnung 470, die sich im unteren Bereich 471 kegelstumpfförmig erweitert. Weiterhin ist das untere Teil mit einer öffnung 472 versehen, die mit einer der senkrechten Ausnehmungen 464 des oberen Teils 419 ausgerichtet ist und somit eine direkte Verbindung zwischen der oberen Kammer 415 und der unteren Kammer 417 her-

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stellt. Eine dünne, elastische Platte 468 ist auf der unteren Oberfläche des unteren Teils 419 mit Hilfe einer Schraube 469 befestigt. Die Platte 468 weist eine nicht gezeigte Mittelöffnung auf, die mit der Mittelbohrung 470 ausgerichtet ist. Die Platte 468 erstreckt sich in seitlicher Richtung und verschließt federnd das untere Ende 474 der öffnung 472.

Bei dieser Ausführungsform wird die federnde Platte 468 zur Freigabe des unteren Endes 474 der öffnung 472 nach unten gedrückt, wenn ein starker Stoß auf den Stoßdämpfer ausgeübt wird und der Kolben 416 nach oben verschoben wird, so daß ein beträchtlicher Druck auf das Fluid in der oberen Kammer 415 gelangt. Zu diesem Zeitpunkt steht die obere Kammer 415 direkt mit der unteren Kammer 417 in Verbindung, so daß das Fluid durch die senkrechten Ausnehmungen 464 und die öffnung 472 strömt, bis der Fluiddruck derart gesenkt ist, daß er durch die Federkraft der Platte 468 überwunden wird und diese wiederum gegen die untere Oberfläche des unteren Teils 421 gelangt.

Aufgrund der federnden Platte 468 kann verhindert werden, daß der Stoßdämpfer bei harten Stößen einen zu hohen Widerstand ausübt.

Fig. 21 zeigt eine weitere Abwandlung der vierten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Kolben 416 ein oberes Teil 419 und ein unteres Teil 421. Das untere Teil 421 entspricht im wesentlichen demjenigen der vierten Ausführungsform. Das obere Teil 419 ist mit einer Anzahl von senkrechten Ausnehmungen 464 versehen, die sich jeweils durch die ümfangswand 460 des oberen Teils erstrecken. Die Ausnehmungen 464 stehen mit der Kammer 456 innerhalb des Kolbens über eine Anzahl von schraubenförmigen Kanälen 465 in Verbindung. Das obere Teil 419 weist weiterhin eine senkrechte Ausnehmung 472 mit einem Durchlaß-Kanal 473 auf, so daß eine Verbindung zwi-

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sehen der oberen Kammer 415 und der Kammer 456 in dem Kolben hergestellt wird. Der Kanal 473 erstreckt sich durch die obere Deckplatte 458 des oberen Teils 419 und mündet im senkrechten Mittelbereich der Ausnehmung 472 und am anderen Ende in der Kammer 456, Eine scheibenförmige Platte 474 ist verschiebbar und dicht innerhalb der Ausnehmung 472 angeordnet. Innerhalb der Ausnehmung befindet sich eine nicht näher bezeichnete Schraubenfeder, die sich am Boden der Ausnehmung 472 sowie an der unteren Oberfläche der Platte 474 abstützt. Die Schraubenfeder drückt die Platte 474 nach oben über das obere Ende des Kanals 473, so daß die Verbindung zwischen der oberen Kammer 415 und der Kammer 456 unterbrochen wird. Eine Anschlagplatte 479 ist auf der oberen Oberfläche des oberen Teils 419 befestigt und begrenzt die Aufwärtsbewegung der Platte 474. öffnungen 480 und 482 befinden sich in der Anschlagplatte 478 in Ausrichtung mit den Ausnehmungen 472 und 468. Die öffnung 480, die mit der Ausneh-mung 472 ausgerichtet ist, weist einen kleineren Durchmesser auf als diese, so daß die Platte 474 festgehalten werden kann. Gemäß Fig. 21 erstreckt sich die Anschlag" platte 478 im wesentlichen bis zum äußeren Rand des oberen Teils 419. Die Platte kann zwischen das untere Ende der Kolbenstange 426 und die obere Oberfläche des oberen Teils 419 eingespannt sein. Da jedoch die Anschlagplatte 479 lediglich zur Begrenzung der Bewegung der Platte 474 nach oben dient, kann sie kleiner ausgebildet und auf der oberen Oberfläche des oberen Teils 419 um die Ausnehmung 472 herum angeorndet sein,

Wenn bei dieser Ausführungsform der Stoßdämpfer einem beträchtlichen Stoß ausgesetzt wird und der Kolben sich nach oben in eine relativ hohe Position bewegt und auf das Fluid in der oberen Kammer ein beträchtlicher Druck ausgeübt wird, wird die Platte 474 einem nach unten gerichteten Fluiddruck ausgesetzt, so daß die Feder zusammengedrückt wird und die Platte unter das obere Ende des Ka-

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nals 473 gelangt. Dadurch wird der Kanal 473 geöffnet, so daß er die Kammern 415 und 456 verbindet. Das Fluid aus der oberen Kammer 415 strömt durch den Kanal 473 und die Kammer 456 in die untere Kammer 417, Durch die Funktion der Platte 474 und des Kanals 473 kann verhindert werden, daß der Stoßdämpfer extrem starke Stöße an die Karosserie weiterleitet.

Fig. 22 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung in der Form eines ein Ventil aufweisenden Kolbens, Der Kolben 516 ist gleitend in einem zylindrischen Rohr angeordnet, das in einem nicht gezeigten Behälter-Rohr liegen kann und ggf. mit diesem eine Behälter-Kammer bildet. Das Innere des Rohres 512 wird durch den Kolbens 516 in obere und untere Kammern 515,517 unterteilt. Der Kolben 516 umfaßt obere und untere Teile 519,521, Das untere Teil weist einen ringförmigen, senkrechten Ansatz 523 auf, der den unteren Bereich des oberen Teils 519 umgibt. Das obere Teil 519 ist an dem unteren Ende einer Kolbenstange 526 befestigt, beispielsweise durch Schweißen. Am unteren Ende der Kolbenstange 526 befindet sich eine seitliche öffnung 527, die die Kolbenstange senkrecht zu deren Längsachse durchläuft und an beiden Oberflächen der Kolbenstange offen ist. Die öffnung 527 steht mit einer senkrechten Bohrung 528 in Verbindung, die sich nach unten entlang der senkrechten Achse der Kolbenstange 526 erstreckt und an ihrem unteren Ende offen ist. Das obere Teil 519 weist eine öffnung 529 im Mittelbereich der Deckplatte 558 auf, die mit der senkrechten Achse der Mittelbohrung 528 der Kolbenstange ausgerichtet ist. Das obere Teil 519 ist mit einer Anzahl von nach unten gerichteten, senkrechten Ausnehmungen 564 versehen, die an ihrem oberen Ende durch die Deckplatte 528 verschlossen und am unteren Ende offen sind. Im Mittelbereich des oberen Teils 519 verläuft eine waagerechte Trennwand 524, die den Innenraum des Kolbens 516 in obere und untere Kammern 555 und 557 unterteilt. Die Kammern 555 und 557 stehen jeweils mit den Ausnehmung

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gen 564 über eine Anzahl von schraubenförmigen Kanälen. 565 und 567 in Verbindung, die sich von den Ausnehmungen 564 zu den Kammern 555 und 557 in schraubenförmigem Verlauf erstrecken. Die Trennwand 524 ist mit zwei öffnungen 566 und 568 versehen, die in senkrechter Richtung verlaufen. Auf der oberen Oberfläche angrenzend an die öffnung 566 und auf der unteren Oberfläche angrenzend an die öffnung 568 weist die Trennwand Abstufungen 570 und 572 auf, die sich nach außen über die öffnungen 566 und 568 hinweg erstrecken. Auf der oberen und unteren Oberfläche der Trennwand 524 befinden sich elastische Platten 574 und 576, die im Mittelbereich der Trennwand 524 mit Hilfe eines Niets oder dgl. festgelegt sind. Das andere Teil 521 weist eine Mittelöffnung auf, die eine Verbindung zwisehen dem unteren Raum 557 und der unteren Kammer 517 herstellt.

Wenn ein Stoß auf den Stoßdämpfer ausgeübt wird und diesen zusammendrückt, wird der Kolben 516 nach unten bewegt und ein Druck wird in dem Fluid in der unteren Kammer 517 erzeugt, während in der oberen Kammer 515 ein Unterdruck entsteht. Dadurch wird das Fluid in der unteren Kammer 517 in die untere Kammer 557 des Kolbens 516 durch die öffnung 580 gedrückt. Da der Fluiddruck in der unteren Kammer 557 erhöht wird, wird die federnde Platte 576 gegen die untere Oberfläche der Trennwand 524 gedrückt und deren öffnung 566 verschlossen, während zwischen der Platte 576 und dem abgestuften Bereich 572 der Trennwand ein Kanal 582 gebildet ist, durch den das Fluid aus der unteren Kammer in die öffnung 568 gelangen kann. Da das obere Ende der öffnung 568 elastisch durch die dünne Platte 574 verschlossen ist, kann das Fluid nicht hindurchtreten, es sei denn, der Fluiddruck sei stärker als die Federkraft der Platte 574. Daher strömt das Fluid in der unteren Kammer 557 normalerweise in die obere Kammer durch die schraubenförmigen Kanäle 567, die senkrechte Ausnehmung 564 und die schraubenförmigen Kanäle 565, So-

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dann Wird das von den schraubenförmigen Kanälen 565 an die obere Kanuner 555 abgegebene Fluid in dieser wirbeiförmig bewegt, so daß der Druck verringert wird. Das Fluid strömt aus der oberen Kammer 555 in die obere Kammer 515 des Stoßdämpfers durch die öffnungen 529, 528 und 527, Wenn der auf den Stoßdämpfer ausgeübte Stoß wesentlich stärker ist und der Kolben durch seine Bewegung nach unten das Fluid in der unteren Kammer 517 erheblich zusammendrückt, nimmt der Fluiddruck auf die federnde Platte 574 einen ausreichenden Druck zum Abheben der Platte von der öffnung 568 aus. Daher kann in diesem Falle das Fluid in der unteren Kammer 557 durch die öffnung 568 in die obere Kammer strömen. Zugleich strömt das Fluid durch die schraubenförmigen Kanäle 567,565 und die senkrechte Ausnehmung

564. Die Platte 574 verbleibt in der angehobenen Stellung, bis der Fluiddruck derart abgebaut ist, daß die Federkraft der Platte 574 überwiegt.

Wenn der Stoßdämpfer auseinandergezogen und der Kolben nach oben bewegt wird, wird ein Fluiddruck auf das Fluid in der oberen Kammer 515 und ein Unterdruck auf das Fluid in der unteren Kammer 517 ausgeübt. Das Fluid in der oberen Kammer 515 wird daher in die obere Kammer 555 des Kolbens 516 über die öffnungen 527,528 und 529 gedrückt. Gleichzeitig wird, da der Fluiddruck in der oberen Kammer 557 erhöht ist, die elastische Platte 574 gegen die obere Oberfläche der Trennwand 524 gedrückt, während zwischen der Platte 574 und der Abstufung 570 der Trennwand 524 ein Kanal 584 gebildet wird, durch den das Fluid aus der oberen Kammer in die öffnung 566 gelangen kann. Das das untere Ende 566 durch die Platte 576 elastisch verschlossen ist, geht das Fluid nicht in die untere Kammer 557 über, bis der Fluiddruck zum Abheben der Platte 576 ausreicht. Im Normalfalle strömt daher das Fluid aus der oberen in die untere Kammer 557 durch die schraubenförmigen Kanäle 565 und 567 sowie die senkrechten Ausnehmungen 564. Sodann wird das Fluid durch die Kanäle 567 schräuben-

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förmig in die untere Kammer 557 abgegeben, so 4aß d.er Fluiddruck abgebaut wird. Anschließend gelangt das Fluid durch die öffnung 580 in die untere Kammer 517 des Stoßdämpfers.
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- 34 ZUSAMMENFAS SUNG

Ein Stoßdämpfer umfaßt ein zylindrisches, hohles Rohr (12,112...), in dem ein Kolben (16,116...) gleitend verschiebbar ist. Das Rohr ist mit einem Hydraulikfluid gefüllt und durch den Kolben in zwei Kammern (15,17) unterteilt. Der Kolben enthält ein Ventil zur Verbindung der Kammern. Das Ventil umfaßt wenigstens ein Wirbelventil zur wirksamen Stoßdämpfung.
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Claims

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Beim Europäischen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandatalres agräes pres !'Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dfpl.-lng. H. Steinmeister

Dipl.-!ng. F. E. Müller siekerwall 7

Triftstrasse 4, biekerwaii 7,

D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

WG 9349/349 (3)/SO
St/ri

^{2 7}· Feb. mo

NISSAN MOTOR CO., LTD.

No. 2, Takara-cho, Kanagawa-ku,

Yokohama-shi, Kanagawa-ken, Japan

HYDRAULISCHER STOSSDÄMPFER

PRIORITÄTEN: 27. Februar 1979, Japan, No. 54-24511 (Gbm) 20. Dezember 1979, Japan, No. 54-166062 27. Dezember 1979, Japan, No. 54-173829

PATENTANSPRÜCHE

Hydraulischer Stoßdämpfer mit einem zylindrischen, Tohlen Rohr, das mit einem Hydraulikfluld oder dergleichen gefüllt ist, und einem gleitend in dem Innenraum des Rohres angeordneten Kolben, der den Innenraum in eine obere, erste Kammer und eine untere, zweite Kammer unterteilt und an einem Ende einer Kolbenstange befestigt und mit dieser in eine untere, erste Position beim Zusammendrücken des Stoßdämpfers und in eine zweite, obere

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Position beim Auseinanderziehen des Stoßdämpfers verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet _f daß in dem Kolben (16,116...) wenigstens eine Kammer (56; 155,157...) vorgesehen ist, daß eine der Kammern (15,17, 115,117...) des Rohres (12,112...) mit der Kammer (56...) innerhalb des Kolbens durch Kanäle (64,65,164,165...) verbunden ist, die wenigstens teilweise spiral- oder schraubenförmig verlaufen und Fluid in die innerhalb des Kolbens liegende Kammer in Form eines Wirbels abgeben, und daß wenigstens ein zweiter Kanal (70,170...) in dem Kolben zur Verbindung der Kammer innerhalb des Kolbens mit der anderen Kammer (15,17...) des Rohres vorgesehen ist und eine Einleitung des Fluids aus der anderen Kammer in die Kammer innerhalb des Kolbens in Gegenrichtung gestattet.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal (70,170...) zum verstärkten Druckabbau innerhalb der Kammer (56,156) des Kolbens im wesentlichen im Mittelbereich des Kolbens mündet.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Kammer (56,156) des Kolbens eintretenden ersten Kanäle (64,164..,) an einem Ende von einer im wesentlichen waagerechten äußeren Oberfläche des Kolbens ausgehen und in einer im wesentlichen senkrechten inneren Oberfläche des Kolbens münden.
4. Stoßdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kanäle (64,164...) derart in dem Kolben (16,116...) ausgebildet sind, daß sie das Fluid in der Kammer (46) innerhalb des Kolbens entlang, der Wand in einer Kreisbahn zur Bildung eines Wirbels abgeben.
5. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4_f dadurch

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gekennzeichnet, daß die Kammer (56) inner« halb des Kolbens (16) kreisförmige Kanäle (82,92) im Inneren und radiale Kanäle (88,94) in Verbindung mit den zweiten Kanälen (70) enthält.
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6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Kanäle (82,92) gebildet sind durch bogenförmige Trennwände (80) .
7. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Kanäle (92) gebildet sind durch schraubenförmig angeordnete Trennwände (90) .
8. Stoßdämpfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Kanäle (88, 94) zwischen aufeinander folgenden Segmenten der Trennwände (80,90) verlaufen.
9. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Kolben wenigstens einen weiteren Kanal (280,294..,) mit einem zugehörigen Verschlußglied (282,316) umfaßt, das eine Verbindung zwischen der Kammer (256) innerhalb des Kolbens und einer der Kammern (215,217) des Rohres (212) bei Ausdehnung des Stoßdämpfers gestattet.
10. Stoßdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußglied (282,316,486...) elastisch in die Schließstellung vorgespannt ist,
11. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (416) mit einem überdruckventil (468,474,576...) in einem Fluid-Bypass zur Begrenzung der Druckaufnahme innerhalb der Kammer (456) des Kolbens bei starken Stößen versehen ist,

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12. Stoßdämpfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das überdruckventil wenigstens einen Bypass-Kanal (466,472,473...) und ein elastisches Verschlußglied (468,474) für den Bypass-Kanal umfaßt.
13. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (116) durch eine waagerechte Trennwand (159) in zwei Teilkammern (155,157) unterteilt ist, daß in der Trennwand ein Kanal (163) zur Verbindung der Teilkammern vorgesehen ist, daß die ersten Kanäle (164) in die erste Teilkammer (155) und die zweiten Kanäle (165) in die zweite Teilkammer (157) einmünden und wenigstens teilweise derart schraubenförmig ausgebildet sind, daß das in die Teilkammern eintretende Fluid wirbeiförmig strömt.
14. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (12) durch ein äußeres Behälter-Rohr (14) konzentrisch und mit Abstand umgeben ist, daß zwischen beiden Rohren eine Behälter-Kammer (20) gebildet wird, daß am unteren Ende des inneren Rohres (12) ein Endstück (42,242) vorgesehen ist, daß eine Verbindung zwischen der unteren Kammer (17) des Rohres (12) und der Behälter-Kammer (20) gestattet, und daß das Endstück ein Ventil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.

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