DE3214599A1

DE3214599A1 - Teleskop-federbein

Info

Publication number: DE3214599A1
Application number: DE19823214599
Authority: DE
Inventors: Anton Ing.(grad.) 8492 Furth Pfeifer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-10-20
Also published as: WO1983003648A1

Description

Teleskop-Federbein
Die Erfindung betrifft ein Teleskop-Federbein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Man ist seit langem bemüht speziell im Motorradbau, Federbeine zu entwickeln, die eine stark progressive Federkennlinie aufweisen. Diese dienen dem Zweck, eine komfortable Federungscharakteristik mit einer hohen Durchschlagsicherheit zu vereinen.
In der DE-PS P 30 43 435.6 ist ein Teleskop-Federbein beschrieben, bei dem die Federwirkung durch Addition der Kraft einer Spiralfeder und der eines gepreßten Luftpolsters erzeugt wird. Weiterhin wirkt eine Gegenfeder der vom Luftpolster erzeugten Anfangskraft so entgegen, daß diese aufgehoben und ein Auseinanderfallen des Federbeins verhindert wird.
Eine Dämpfung der Bewegungen des Federbeins wird bewirkt, indem hydraulisches Medium wie Öl beim Ein- und Ausfedern über einen Ringspalt zwischen einem Dämpfungskolben und der Innenwand des Teleskoprohrs verdrängt wird. Die Dämpfung kann man der Federkraft anpassen, indem man die Bohrung des Teleskoprohrs nach unten verjüngt, wodurch der Spalt zum Ölaustausch kleiner wird. Eine solche Ausbildung ist jedoch schwierig in der technischen Realisation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Teleskop-Federbein die Zugstufe so zu gestalten, daß die jeweils gewünschte Ausfederungsgeschwindigkeit über den gesamten Federweg annähernd konstant bleibt. Das gleiche Prinzip, das eine konstante Ausfederungsgeschwindigkeit ergibt, soll vorteilhaft auch für die Druckstufe Verwendung finden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Teleskop-Federbein gelöst, wie es durch den Anspruch 1 gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Teleskop-Federbein zeichnet sich dadurch aus, daß in der Zugstufe die Dämpfung selbstregelnd so gesteuert wird, daß eine annähernd konstante Ausfedergeschwindigkeit erreicht wird. In der Druckstufe vergrößert sich bei Stoßbelastung der Durchflußquerschnitt der Drosselöffnung, so daß das Öl schneller strömen kann, und die Stoßenergie wird schonend für Fahrer und Motorrad von den Federn aufgefangen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Teleskop-Federbeins, Fig. 2 den Ausschnitt X aus Fig. 1, und Fig. 3 einen Teillängsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.
Das Teleskop-Federbein setzt sich zusammen aus einem Außenrohr 1 und aus einem Innenrohr 2, zwischen denen ein Luftpolster 3 gepreßt und eine Spiralfeder 6 zusammengedrückt wird. Das Luftpolster 3 wird durch eine Dichtung 7 zwischen der Stirnwand des Innenrohrs 2 und einer mit dem Außenrohr 1 koaxial verbundenen Dämpfungsstange 1' gegegen den Ölraum 4 im Innenrohr abgedichtet. Durch eine Dichtung 8 erfolgt eine Abdichtung des Luftpolsters 3 nach außen.
Um den Vorgabedruck des Luftpolsters 3 zu egalisieren, ist zwischen den in den Ölraum 4 eintauchenden und mit der Dämpfungsstange 1' verbundenen Dämpfungskolben 12 und die Stirnwand des Innenrohrs 2 eine Gegenfeder 10 eingebaut. Diese dient zugleich als Endanschlag und verhindert ein Auseinanderfallen der Teleskoprohre 1 und 2.
Der Aufbau der in den Dämpfungskolben 12 eingebauten Dämpfungseinheit ergibt sich aus Fig. 2. Diese Dämpfungseinheit umfaßt-einen den Dämpfungskolben 12 durchsetzenden Öldurchströmkanal,in dem eine einseitig geschlossene Hülse 15 verschieblich geführt ist. In dem aus dem Öldurchströmkanal herausragenden Hülsenende sind Öldurchtrittsschlitze 16 ausgebildet. Die Hülse 15 ist durch eine Feder 17 belastet, die durch eine Einstellschraube 18 vorgespannt werden kann. Die Dämpfungseinheit umfaßt weitere Drosselbohrungen 14, die normal durch einen Ventilring 13 verschlossen sind, der durch eine mittels einer Einstellschraube 19 vorspannbaren Feder 11 angedrückt wird.
Die Funktion der Dämpfungseinheit ist wie folgt: In der Druckstufe,d.h. beim Zusammenschieben des Federbeines wird Öl aus dem Öl raum 4 unterhalb des Dämpfungskolbens 12 durch die Öldurchtrittsschlitze 16 der Hülse 15 nach oben gedrückt. Wenn durch eine-starke Stoßbelastung das Federbein schnell zusammengedrückt wird, kann das Öl durch die Bohrungen 14 den Ventilring 13, der durch die Feder 11 vorgespannt ist, anheben. Durch den nun vergrößerten Durchflußquerschnitt kann das Ö1 schneller überströmen, und die Stoßenergie wird schonend für Fahrer und Motorrad von den Federn 3,6 aufgefangen.
In der Zugstufe, wenn das Federbein maximal eingefedert hat, wird es beim Entlasten mit großer Kraft auseinandergedrückt. Dadurch baut sich oberhalb des Dämpfungskolbens 12 ein entsprechend hoher Druck auf. Dieser Druck drückt über die Hülse 15 auf die Feder 17, die durch die Einstellschraube 18 verschieden vorgespannt werden kann.
Durch das Zusammenspiel der Kraft der Feder 17 und des Ölströmungsdrucks werden die Öldurchtrittsschlitze 16 mehr oder minder abgedeckt, so daß die Dämpfung selbstregelnd so gesteuert wird, daß eine annähernd konstante Ausfedergeschwindigkeit erreicht wird.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante sind die Dämpfungseinheit sowie das die Federkraft erzeugende Luftpolster aus dem Federbein herausgenommen, mit dem Vorteil, daß die Dämpfungsgeschwindigkeit über die Einstellschrauben von außen geregelt werden kann. Teile, die denen der Fig. 1 und 2 entsprechen, wurden mit gleichen Bezugszeichen und angehängtem .2 versehen. Das Federbein wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch ohne eingebaute Dämpfungsein heit, bleibt im Prinzip erhalten. Der Raum des Luftpolsters 3 wird jedoch nun mit Ö1 gefüllt und er muß von der mit 9 bezeichneten Öffnung zu der in Fig. 3 mit 26 bezeichneten Öffnung mittels Schlauch verbunden werden. Der Raum 4 enthält jetzt kein Öl sondern Luft. Der Dämpfungskolben 12 wird durch einen einfachen Stützbund ersetzt, der die Gegenfeder 10 hält.
Unterschiedlich gegenüber der Dämpfungseinheit nach Fig. 2 ist, daß anstelle separater Drosselbohrungen 14 diese als Bohrungen 14.2 in die Hülse 15.2 einbezogen sind, wobei statt dessen auch die Schlitze 16.2 verlängert werden könnten. Dementsprechend wirken der Ventilring 13.2 und die Einstellfeder 11.2 unmittelbar auf die Hülse 15.2.
In der Druckstufe wird die Dämpfung wie in Fig.2 zunächst durch die Schlitze 16.2 geregelt. Bei einer Stoßbeanspruchung wird die Hülse 15.2 vom Ölströmdruck so weit gegen die Kraft der Vorspannfeder 11.2 bewegt, daß die Bohrungen 14.2 den Öldurchtrittsquerschnitt vergrößern.
Der Ansprechdruck wird von der Einstellschraube 25 über die Feder 11.2 geregelt.
Die Dämpfung in der Zugstufe entspricht derjenigen nach Fig. 2, jedoch mit dem Vorteil, daß die Dämpfungsgeschwindigkeit über die Stellschraube 21 von außen geregelt werden kann.
Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 3 mündet der Öldurchströmkanal in den Ölraum 4.2 eines Zusatzbehälters 21 unterhalb eines schwebenden Kolbens 20, der den Ölraum von dem die Luftfederung übernehmenden Luftpolster 3.2 trennt.

Claims

Patentansprüche: 1. Teleskop-Federbein, insbesondere für Motorräder, mit einem in einem äußeren Teleskoprohr (1) geführten und gefederten inneren Teleskoprohr (2) und mit einer Füllung (4, 4.2) eines hydraulischen Mediums wie Öl, das beim Ein- und Ausfedern über eine im Querschnitt veränderliche Drosselöffnung verdrängt wird, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Drosselöffnung (16,16.2) entsprechend der Höhe des Ausfederungsöldrucks gegen die Kraft einer Einstellfeder (17,17.2) in ihrem Querschnitt veränderlich ist.
2.Teleskop-Federbein nach Anspruch 1, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, daß die Drosselöffnung (14,14.2) entsprechend der Höhe des Einfederungsöldrucks gegen die Kraft einer Einstellfeder (11, 11.2) in ihrem Querschnitt veränderlich ist.
3.Teleskop-Federbein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drosselöffnung (16, 16.2; 14, 14.2) in einer in einem Öldurchströmkanal verschieblich geführten Hülse ausgebildet ist, deren Stellung einerseits durch die Kraft der Einstellfeder (11, 11.2) und den Ausfederungsöldruck und andererseits durch die Kraft der Einstellfeder (17, 17.2) und den Einfederungsöldruck bestimmt ist
4.Teleskop-Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das hydraulische Medium innerhalb des inneren Teleskoprohrs (2) aufgenommen ist, das kolbenartig in das ein Druckluftpolster (3) enthaltende äußere Teleskoprohr (1) eingreift, ein Dämpfungskolben (12) an einer mit diesem äußeren Teleskoprohr (1) koaxial verbundenen Dämpfungsstange in den Ölraum (4) des inneren Teleskoprohrs (4) eintaucht und diesen zweiteilt, und bei dem eine Feder (10) zwischen Dämpfungskolben (12) und Kolbenstirnwand des inneren Teleskoprohrs (2) eingespannt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drosselöffnung (14,16) einem in dem Dämpfungskolben (12) bzw. der Dämpfungsstange vorgesehenen Ö1-durchströmkanal zugeordnet ist.
5.Teleskop-Federbein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das hydraulische Medium innerhalb des äußeren Teleskoprohrs (1) aufgenommen ist, in den das innere Teleskoprohr (2) kolbenartig eingreift und bei dem ein Stützbund an einer mit dem äußeren Teleskoprohr verbundenen Stange in das innere Teleskoprohr eingreift, um zwischen sich und der Kolbenstirnwand des inneren Teleskoprohrs eine Feder (10) aufzunehmen, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß der Ölraum des äußeren Teleskoprohrs (1) über eine Leitung (9,26) mit einem die Drosselöffnung (14.2, 16.2) enthaltenden Öldurchströmkanal in einem Gehäuse mit von außen zugänglichen Einstellfedern (11.2, 17.2) verbunden ist, welcher Öldurchströmkanal in einen Ölraum (4.2) eines Zusatzbehälters (21) unterhalb eines ein Druckluftpolster (3.2) abtrennenden schwebenden Kolbens (20) mündet.