DE3246697A1

DE3246697A1 - Hydraulischer daempfer

Info

Publication number: DE3246697A1
Application number: DE19823246697
Authority: DE
Inventors: Sumio Ema; Kenichi Yokohama Kanagawa Nakamura
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1981-12-18
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1983-07-14
Also published as: JPS5894930U; GB2115106A; GB2115106B

Description

HOFFMANN · ΕΪΤΧ/Ε * PARTNER

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E, HOFFMANN (1930-1976) · Dl P L-I N G. W. EITLE . D R. RER. NAT. K. H OFFMAN N · DIPL.-ING.W. LEHN

DIPL.-ING. K.FDCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE 4 . D-8000 MO NC H EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE)

37 983

Tokico Ltd.
Kawasaki-Shi / Japan

Hydraulischer Dämpfer

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Dämpfer und betrifft insbesondere einen hydraulischen Dämpfer der Art, bei dem die Dämpfkraft von der Außenseite des Dämpfers einstellbar ist.
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Ein bekannter hydraulischer Dämpfer mit einstellbarer Dämpfkraft besteht aus einem Zylinder, einem in dem Zylinder arbeitenden und das Innere des Zylinders in zwei Flüssigkeitskammern trennenden Kolben, einer mit dem KoI-ben verbundenen, sich durch ein Ende des Zylinders nach außen erstreckenden Kolbenstange, einem die zwei Flüssigkeitskammern verbindenden Flüssigkeitskanal, einer in der Kolbenstange ausgebildeten, einen Teil des Flüssigkeitskanals bildenden koaxialen Bohrung, einem drehbaren Ven- tilteil zur Einstellung der wirksamen Fläche des Flüssigkeitskanals, einer in der koaxialen Bohrung vorgesehenen Verbindungsstange, die mit einem Ende mit dem Ventilteil verbunden ist und sich mit dem anderen Ende abdichtend

nach außen erstreckt, und einem am inneren Ende der Verbindungsstange angeordneten Einstellteil zum Einstellen der wirksamen Fläche des Flüssigkeitskanals.

Bei dem bekannten Dämpfer ist ein Betätigungsmechanismus am äußeren Ende der Kolbenstange zur Bewegung der Verbindungsstange beim Einstellen der Dämpfkraft vorgesehen, jedoch sind die gewöhnlichen hydraulischen Dämpfer insofern von Nachteil, als es schwierig ist, die Betätigungseinrichtung in einem begrenzten Raum zwischen dem oberen Ende des hydraulischen Dämpfers und dem Fahrzeugkörper zu befestigen, und insofern, als die Befestigung der Betätigungseinrichtung oder die Verbindung zwischen der Einrichtung und der Verbindungsstange durch Fahrzeugvibrationen beeinflußt wird, wodurch der eingestellte Zustand der Dämpfkraft verändert wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen Dämpfer zu schaffen, der in einem begrenzten Raum befestigt werden kann, wobei die Dämpfkraft zuverlässig eingestellt werden kann.

Gemäß der Erfindung ist ein hydraulischer Dämpfer vorgesehen, bestehend aus einem Zylinder, einem in dem Zylinder arbeitenden und das Innere des Zylinders in zwei Flüssigkeitskammern trennenden Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen, sich durch ein Ende des Zylinders nach außen erstreckenden Kolbenstange, einem die zwei Flüssigkeitskammern verbindenden Flüssigkeitskanal, einer in der Kolbenstange ausgebildeten, einen Teil des Flüssigkeitskanals bildenden koaxialen Bohrung, einem drehbaren Ventilteil zur Einstellung der wirksamen Fläche des Flüssigkeitskanals, einer in der koaxialen Bohrung vorgesehenen Verbindungsstange, die mit einem Ende mit dem Ventilteil verbunden ist und sich mit dem anderen Ende abdichtend nach

außen erstreckt, wobei ein an dem vorstehenden Ende der Verbindungsstange angeordnetes Ritzel, ein mit dem Ritzel in Eingriff stehendes Zahnstangenteil und eine Betätigungseinrichtung zum Hin- und Herbewegen des Zahnstangenteils vorgesehen ist»

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des hydraulischen Dämpfers; 15

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie II-II von Fig. 1?

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III von Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1; und

Fig. 5 eine Fig. 3 ähnliche Ansicht, die jedoch einen anderen Zustand als Fig. 3 darstellt.

Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Dämpfer umfaßt koaxial zueinander angeordnete innere und äußere Rohre 1, 2, eine ein Ende der inneren und äußeren Rohre abschliessende Kappe 3, einen an der Kappe 3 befestigten Befestigungsring 4 zur Befestigung des Dämpfers, z.B. an einer Radachse des Fahrzeugs. Eine Stangenführung 5 und eine Kappe 6 sind entsprechend mit den oberen Enden des inneren Rohres 1 und des äußeren Rohres 2 verbunden. Eine Kolbenstange 7 erstreckt sich durch die Stangenführung 5

und die Kappe 6. Zwischen der Kappe 6 und der Stangenführung 5 ist eine Dichtung 8 zur Abdichtung des Inneren des Dämpfers von der Außenseite vorgesehen, die gleitend mit der Kolbenstange 7 in Eingriff tritt; weiter ist ein HaI-ter 9, ein Rückschlagventil 11 und eine Feder 10 vorgesehen. Am inneren Ende der Kolbenstange 7 ist ein Kolben 12 befestigt, der in das innere Rohr 1 eingepaßt ist. Somit wirkt das innere Rohr 1 als Zylinder. Der Kolben 12 teilt das Innere des inneren Rohres 1 in zwei Flüssigkeitskammern 13 und 14.

An dem Kolben 12 sind eine Dämpfkraft erzeugende Ventile 15 und 16 befestigt. In der gezeigten Ausführungsform umfaßt das Ventil 15 zwei oder mehr einander überlappende ringförmige Scheiben, die normalerweise eine ringförmige Aussparung überdecken, die in der oberen Oberfläche des Kolbens 12 ausgebildet ist und dauernd mit der unteren Flüssigkeitskammer 14 über mehrere Öffnungen 17 (eine ist in Fig. 1 gezeigt) verbunden ist. Das Ventil 16 umfaßt mindestens eine ringförmige Scheibe, die normalerweise eine in der unteren Fläche des Kolbens 12 ausgebildete und dauernd mit der oberen Flüssigkeitskammer 13 durch eine Vielzahl von Öffnungen 18 (eine ist nur in Fig. 1 dargestellt) verbunden ist, abdeckt. Im äußeren Umfang einer Scheibe des Ventils 15 sind ein oder mehrere Ausschnitte ausgebildet, um einen Drosselkanal 19 auszubilden, der direkt die Flüssigkeitskammern 13 und 14 durch die Öffnungen 17 verbindet. Weiter sind Unterlegscheiben oder Halteringe 20 und Kolbenringe 21 vorgesehen.

Das Ventil 15 öffnet, wenn der Druck in der unteren Flüssigkeitskammer 14 um einen bestimmten Wert über dem Druck in der oberen Flüssigkeitskammer 13 beim Einfahrhub des Dämpfers liegt, wobei die durch das Ventil 15 fließende Flüssigkeit eine Dämpfkraft erzeugt. Das innere und

äußere Rohr 1 und 2 begrenzen zwischen sich eine Ringkammer 22, die mit dem unteren Endabschnitt der Flüssigkeitskammer 14 durch eine im inneren Rohr 1 ausgebildete Öffnung 23 in Verbindung steht. Der obere Teil der Kammer 22 enthält ein Druckgas und die Kammern 13 und 14 und der untere Abschnitt der Kammer 22 enthalten eine hydraulische Flüssigkeit, zum Beispiel öl.

Der obere Endabschnitt 26 der Kolbenstange 7 hat ein Aussengewinde zur Aufnahme einer Mutter 27, die die Befestigungselemente 28 und 29 auf der Kolbenstange 7 festlegt. Die Befestigungselemente 28 und 2 9 sind auf einem anderen Befestigungselement 30 über ein stoßabsorbierendes Teil 31, wie zum Beispiel Gummi, befestigt. Das Befestigungsteil 30 ist mittels Schrauben 32 an einem Teil 33 des Fahrzeugs befestigt. Die Kolbenstange 7 weist eine koaxiale Bohrung 36 auf, die sich vom unteren Ende 34 zum oberen Ende 35 in Längsrichtung erstreckt, wobei die Verbindungsstange 37 lose in die Bohrung 36 eingesetzt ist. Der Spalt zwischen der Stange 3 7 und der Bohrung 3 6 wird mittels eines O-Rings 54 abgedichtet. In der Stange 7 ist eine radiale Öffnung 3 8 zur Verbindung der Bohrung 36 mit der oberen Flüssigkeitskammer 13 ausgebildet. Mit dem unteren Ende 34 der Kolbenstange 7 ist eine Zylindermutter 39 gewindemäßig verbunden, wobei das untere Ende der Zylindermutter 3 9 mittels einer Endkappe 40 abgeschlossen wird, die ebenfalls als Federhalterung dient. Die Zylindermutter 39 wirkt zur Festlegung des Kolbens auf der Kolbenstange 7, d.h. der Kolben 12, die Ventile 15 und 16 und die Unterlegscheiben oder Halterungen 20 werden gegen die nach unten gerichtete Schulter der Kolbenstange 7 mittels der Mutter 39 geklemmt. In der zylindrischen Mutter 19 ist ein Ventilteil 41 drehbar vorgesehen und an dem unteren Ende der Verbindungsstange 37 festgelegt. Das Ventilteil 41 umfaßt einen scheibenförmi-

ι
gen Abschnitt 43 mit mehreren axialen öffnungen 42 (vier in der gezeigten Ausführungsform) und einem bogenförmigen Wandabschnitt 44, der gleitend mit dem inneren Umfang der Zylindermutter 39 in Eingriff tritt. Mindestens eine (drei in der gezeigten Ausführungsform) Öffnung 56 ist in der Umfangswand der Mutter 39 ausgebildet, um mit dem bogenförmigen Wandabschnitt 44 des Ventilteils 41 zusammenzuwirken. Wenn das Ventilteil 41 im Gegenuhrzeigersinn oder in Richtung des Pfeils A in Fig. 3 zur Anlage gegen einen Anschlag 45 gedreht wird, schließt das Ventilteil 41 die Öffnungen 46, wodurch die Verbindung zwischen der Kammer 14 und einer Kammer 47, die in der Mutter 39 begrenzt ist, unterbrochen wird. Wenn das Ventilteil 41 in Richtung des Pfeils B, wie in Fig. 5 dargestellt, gedreht wird, wird die Verbindung zwischen der Kammer 14 und der Kammer 47 hergestellt. Der Anzahl der freigelegten Öffnungen 46 bestimmt die wirksame Durchgangsfläche zwischen den Kammern 14 und 47. Die Kammer 47 ist dauernd durch die öffnungen 42, einen zwischen der Bohrung 36 und der Verbindungsstange 37 begrenzten Ringraum und die radiale Öffnung 38 verbunden. Somit bilden die Öffnungen 46, die Kammer 47, die öffnung 42, der Ringraum zwischen der Bohrung 46 und der Stange 37 und die Öffnung 38 einen die Kammern 13 und 14 verbindenden Flüssigkeitskanal, der die Ventile- 15 und 16 am Kolben 12 umgeht.

Zwischen dem Ventilteil 41 und der Endkappe 40 ist eine Feder 48 zur Vorspannung des Ventilteils 41 in"Richtung des Pfeils C (Fig. 1) und gegen eine Druckscheibe 50 vorgesehen. Die Verbindungsstange 37 erstreckt sich durch das obere Ende der Kolbenstange 7 nach außen, wobei ein Ritzel 52 an dem vorstehenden Ende 51 der Verbindungsstange 37 befestigt ist. Am oberen Endabschnitt 35 der Kolbenstange 7 ist ein Auflagerteil 55 zur Befestigung

eines elektromagnetischen Solenoids 56, der als Betätigungseinrichtung wirkt, befestigt. Der Solenoid 56 umfaßt eine Betätigungsstange 57, die sich in Richtung des Pfeils D bewegt, wenn der Solenoid 56 erregt ist, und der sich in Richtung des Pfeils E bewegt, wenn der Solenoid 56 entregt ist. Vorzugsweise kann der Solenoid 56 die Betätigungsstange 57 in Richtung des Pfeils D oder in Richtung des Pfeils E schrittweise bewegen. Ein im allgemeinen L-förmiges Zahnstangenteil 58 ist mit der Betätigungsstange 57 mittels Sprengringen (C-Ringen) 65 verbunden, wobei die Zahnstange Zähne 59 an einem Steg aufweist, die mit dem Ritzel 5 2 in Eingriff stehen. Mit dem oberen Endabschnitt 35 der Kolbenstange 7 sind eine Befestigungsplatte 60 und eine damit in Eingriff stehende Sicherungsmutter 61 vorgesehen. Das Auflagerteil 55 ist an der Befestigungsplatte 60 mittels Schrauben 62 befestigt. Eine Abdeckplatte 64 bedeckt den Eingriffsabsehnitt zwischen dem Ritzel 52 und den Zähnen 59 der Zahnstange und begrenzt einen Raum zur Aufnahme eines Schmiermittels, zum Beispiel Fett.

Wenn die Betätigungsstange 57 des Solenoids 56 sich schrittweise in Richtung des Pfeils D oder E bewegt, bewegt sich das Zahnstangenteil 5 8 zusammen mit der Betätigungsstange 57, wobei das Ritzel 52 mit den Zahnstangenzähnen 59 des Zahnstangenteils in Eingriff tritt und sich entsprechend dreht. Das Ritzel 52, die Verbindungsstange 37 und das Ventilteil 41 drehen sich somit in Richtung des Pfeils A oder B schrittweise.

Beim Betrieb wird der Solenoid 56 durch die Betätigung eines Schalters, der vorzugsweise im Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist, erregt, wodurch dann die Betätigungsstange 56 und das Zahnstangenteil 58 sich in Richtung des Pfeils D bewegen und sich das Ritzel 52

entsprechend in Richtung des Pfeils A dreht, wenn man von unten sieht. Das mit dem Ritzel 52 über die Verbindungsstange 37 verbundene Ventilteil 41 dreht sich entsprechend in Richtung des Pfeils A, so daß die Öffnungen 46 mittels des Ventilteils 41 geschlossen werden. Die Verbindung zwischen der Kammer 14 und dem Raum 47 wird unterbrochen. Die Verbindung zwischen den Kammern 13 und 14 hängt in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 nur von den Ventilen 15 oder 16 ab, so daß die bei einer vorbestimmten Kolbengeschwindigkeit erzeugte Dämpfkraft maximal ist.

Wenn der Fahrer des Fahrzeugs eine Verminderung der Dämpfkraft wünscht, um eine Anpassung an die Straßenbedingungen oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu erreichen, wird der Schalter betätigt, um schrittweise die Betätigungsstange 57 des Solenoids 56 in Richtung des Pfeils D zu bewegen. Das Ritzel 52 dreht sich in Richtung des Pfeils D, von unten gesehen, wodurch eine vorbestimmte Anzahl Öffnungen 46 mittels der obenförmigen Wand 44 des Ventilteils 41 freigelegt werden. Die Kammern 13 und 14 sind durch die Öffnung 38, die Bohrung 36, die Öffnungen 42, den Raum 47 und die Öffnungen 46 verbunden, die einen By-pass-Kanal darstellen, der die Ventile 15 und 16 des Kolbens 12 umgeht. Auf diese Weise wird eine Dämpfkraft bei vorbestimmter Kolbengeschwindigkeit geschaffen, die geringer, verglichen mit dem obenbeschriebenen, völlig geschlossenen Zustand ist.

In der Ausführungsform sind mehrere winklig beabstandete kleine Öffnungen 46 in der Zylindermutter 39 ausgebildet, wobei die Öffnungen 46 jedoch durch eine einzige Öffnung oder eine in ümfangsrichtung längliche öffnung ersetzt werden können.

Der Solenoid 56 kann durch einen hydraulischen oder pneu matischen Zylinder oder durch einen elektrischen Linearmotor ersetzt werden.

Wie beschrieben, kann gemäß der Erfindung die Dämpfkraft des Dämpfers leicht durch die Drehung eines Ritzels eingestellt werden, das mit dem oberen Ende der Verbindungs stange verbunden ist, so daß es möglich ist, den Dämpfer in einem begrenzten Raum anzuordnen, wobei weiter die
Einstellung der Dämpfkraft sehr einfach ist. Das Ritzel, die Zahnstange und das Betätigungsteil sind an einer ein zigen Halterung befestigt, so daß sie leicht an einem
Fahrzeug befestigt werden können.

Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITUE & PARTNER PAT E N TAN WALT E DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) · DI PL-I N G. W. EITLE · D R. R ER. NAT. K. H OFFMAN N · DI PL.-1 N G. W. LEHN DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR.. RE R. N AT. B. H AN S E N ARABELLASTRASSE 4 · D-8000 MD N CH EN 81 · TELEFON (089) 911087 . TELEX 05-29619 (PATHE) 37 983 Tokico Ltd., Kawasaki-Shi / Japan Hydraulischer Dämpfer Patentansprüche

1.) Hydraulischer Dämpfer, bestehend aus einem Zylinder, einem in dem Zylinder arbeitenden und das Innere des Zylinders in zwei Flüssigkeitskammern trennenden Kolben, einer mit dem Kolben verbundenen, sich durch ein Ende des Zylinders nach außen erstreckenden Kolbenstange, einem die zwei Flüssigkeitskammern verbindenden Flüssigkeitskanal, einer in der Kolbenstange ausgebildeten, einen Teil des Flüssigkeitskanals bildenden koaxialen Bohrung, einem drehbaren Ventilteil zur Einstellung der wirksamen Fläche des Flüssigkeitskanals, einer in der koaxialen Bohrung vorgesehenen Verbindungsstange, die mit einem Ende mit dem Ventilteil verbunden ist und sich mit dem anderen Ende abdichtend nach außen erstreckt, gekennzeichnet durch ein an dem vorstehenden Ende (51) der Verbindungsstange (37) angeordnetes Ritzel (52), einem mit dem Ritzel (52) in Eingriff stehenden

Zahnstangenteil und einer Betätigungseinrichtung zur Hin- und Herbewegung des Zahnstangenteils.

2. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung als Solenoid (56) zum schrittweisen Hin- und Herbewegen des Zahnstangenteils ausgebildet ist.

3. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung als Linearmotor ausgebildet ist.

4. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungseinrichtung als hydraulischer oder pneumatischer Zylinder ausgebildet ist.

5. Hydraulischer Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Zahnstangenteil als ein im allgemeinen L-förmiges Teil (58) ausgebildet ist, wobei an dem einen Steg Zähne angeordnet sind und der andere Steg mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist.