DE3313613C2

DE3313613C2 -

Info

Publication number: DE3313613C2
Application number: DE3313613A
Authority: DE
Inventors: Hidekuni Iwata Shizuoka Jp Ito
Original assignee: Showa Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1982-04-16
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1989-07-27
Also published as: GB2119896B; DE3313613A1; GB2119896A; US4515253A; JPS6229658B2; JPS58180846A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Schwingungsdämpfer dieser Art ist in der US-PS 42 75 900 beschrieben und dargestellt. Bei dieser bekannten Ausgestaltung sind zwei hydraulische Zylinder vorhanden, deren Arbeitskammern jeweils durch zwei Leitungen mit der Ventilanordnung verbunden sind, die zwei voneinander getrennte Sperrventile aufweist, die mit einer gemeinsamen, zur hydraulischen Ausgleichskammer eines Ausgleichsbehälters führenden Leitung verbunden sind. Beiden Sperrventilen ist ein Einstellglied zur wahlweisen Einstellung der Schließkraft der jeweiligen Ventilfeder zugeordnet, wodurch die Dämpfungswirkung des Schwingungsdämpfers eingestellt werden kann. Diese bekannte Ausgestaltung ist im Hinblick auf die große Anzahl der Verbindungsleitungen zwischen dem Zylinder und dem Ausgleichsbehälter sowie die komplizierte Ventilan ordnung von aufwendiger Bauweise, die auch einen großen Platz beansprucht sowie darüber hinaus erschwert am zugeordneten Träger anzubringen ist. Außerdem ist eine Einstellung der Sperrventile mit großem Aufwand verbunden, weil durch Öffnen von besonderen Verschlußdeckeln das Leitungssystem geöffnet werden muß, um an die Einstell glieder zu gelangen. Ein Einstellen im Betrieb ist daher nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwin gungsdämpfer der eingangs bezeichneten Art so auszugestal ten, daß die Ventilanordnung einfach angebracht und eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist die Ventilan ordnung in den Dämpfungsbehälter integriert, wobei lediglich eine Verbindungsleitung zwischen letzterem und dem Zylinder vorgesehen ist. Hierdurch wird nicht nur der Leitungsaufwand reduziert, sondern es entfällt auch die Notwendigkeit, die Ventilanordnung besonders anzuordnen und zu halten, wie es bei der bekannten Ausgestaltung der Fall ist. Die erfindungsgemäße Ausgestal tung zeichnet sich somit auch durch eine einfache und kostengünstig herstellbare Bauweise aus. Darüber hinaus läßt sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung die Ventilanordnung einfach einstellen, weil das Einstellglied von außen zugänglich ist und somit ohne Demontage der Ventilanordnung jederzeit von außen eingestellt werden kann.

Es ist zwar aus der GB-PS 20 12 020 und der DE-AS 11 95 615 an sich bekannt, bei einem Schwingungsdämpfer eine Verbin dungsleitung für die Verbindung der Arbeitskammer des vorhandenen Zylinders und einer hydraulischen Ausgleichs kammer in beiden Durchgangsrichtungen vorzusehen, jedoch sind diese bekannten Ausgestaltungen nicht von der gattungsgemäßen Bauart, und sie unterscheiden sich auch wesentlich von den kennzeichnenden Merkmalen der Erfindung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer im Längsschnitt, mit einem Ausgleichsbehälter, in welchem ein Einstell-Ventil angeordnet ist;

Fig. 2 den Ausgleichsbehälter im Längsschnitt;

Fig. 3 das Einstell-Ventil im Längsschnitt;

Fig. 4 und 5 Einzelheiten im Schnitt des Einstell-Ventils zur Erläuterung dessen Arbeitsweise.

Wie Fig. 1 zeigt, erstreckt sich eine Kolbenstange 3 von unten in einen Arbeitszylinder 2 eines Öldämpfers 1, und ein Arbeits-Kolben 4, der innerhalb des Zylinders 2 gleitbar ist, ist am oberen Ende der Kolbenstange 3 befestigt. Am Kolben 4 ist ein Füllventil 5 angebracht.

Im unteren Teil des Zylinders 2 befindet sich eine Öldichtung 6 und eine Führung 7 in Gleitkon takt mit dem Außenumfang der Kolbenstange 3. Am oberen Außenum fang des Zylinders 2 ist ein Federschuh 8 und ein Federeinsteller 9 angeordnet, wobei ein Einbauglied 10 am oberen Ende des Zylinders 2 befestigt ist.

Der Zylinder 2 ist durch den Kolben 4 in eine obere Arbeitskammer S ₁ und in eine untere Arbeitskammer S ₂ unterteilt und beide Arbeitskammern S ₁ und S ₂ sind mit einem Arbeitsöl gefüllt.

Am unteren Ende der Kolbenstange 3 ist ein unteres Einbauglied 13 unter Zwischenschaltung eines An schlaggummis 11 und eines unteren Federschuhes 12 befe stigt, wobei eine Dämpfungsfeder 14 zwischen den Federschuhen 8, 12 gespannt ist, wie in der Zeichnung gezeigt.

Das obere Ende des Zylinders 2 ist durch das obere Einbauglied 10 beispielsweise mit der Rahmenseite, während das untere Ende der Kolbenstange 3 durch das untere Einbauglied 13 mit der Radseite des Fahrzeugs verbunden ist.

Die Ausbildung des Kolbens 4 und des Füllventils 5 sind von an sich bekannter Art, so daß sich hier eine nähere Beschreibung erübrigt.

Außerhalb des Zylinders 2 ist gesondert ein Ausgleichsbehälter 15 vorgesehen, der mit näheren Einzelheiten in Fig. 2 darge stellt ist, wobei der Ausgleichsbehälter 15 und der Zylinder 2 durch ein Rohr 16 miteinander verbunden sind.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist das Innere des Ausgleichsbehälters 15 durch eine flexible Trennwand 17, hier ein Balg, in eine Ausgleichs-Ölkammer S ₃ und in eine Ausgleichs-Gaskammer S ₄ unterteilt, wobei in der Gaskammer S ₄ Luft eines bestimmten Druckes durch ein Luft ventil 18 dicht eingeschlossen ist.

In einer Endwand 19 des Ausgleichsbehälters 15 sind Kanäle 20, 21 und 22 ausgebildet, welche die Ölkammer S ₃ im Ausgleichsbehälter 15 mit der oberen Arbeitskammer S ₁ des Zylinders 2 verbinden, wobei ein Einstell-Ventil 30 gemäß der Erfindung in einer Zwischenstellung der Ölkanäle 20 und 22 fest eingebaut ist.

Die Ausbildung des Einstell-Ventils 30 wird nachfolgend anhand Fig. 3 beschrieben, in welcher die Bezugsziffer 31 einen Ventilsitz bezeichnet, wobei eine Ventilsitz-Kappe 32 auf der Endplatte 19 mittels eines Gewindes 32 a in einer Stellung oberhalb des Ventil sitzes 31 verschraubt ist.

Ein Kanal 33 ist mittig in einer Trennwand 31 a des Ventil sitzes 31 vorgesehen, und radial außerhalb des Kanals 33 ist eine Anzahl axialer Kanäle 34 Bohrungen 34 vorgesehen. Ferner ist an der Oberseite der Trennwand 31 a ein erstes Rück schlag-Ventilglied 36 mit einer Anzahl Kanäle 35 in Flucht mit den Kanälen 34 angeordnet, während an der Unterseite der Trennwand 31 a ein zweites Rückschlag-Ventilglied 38 mit einem mittig angeordneten Kanal 37 vorgesehen ist, der mit dem Kanal 33 fluchtet, wobei das Ventilglied 38 nach oben, d. h. in seine Schließstellung durch eine Ventil-Feder 40 belastet ist, die in einem vorgespannten Zustand zwi schen dem Ventilglied 38 und einem Stützring 39 angeordnet ist.

Im Inneren der Kappe 32 ist eine Stange 41 in Gewindeeingriff mit der Kappe 32 mittels des Gewindes 41 a am unteren Teil der Stange 41, so daß die Stange 41 mit Bezug auf die Kappe 32 verstellbar ist. Am oberen Ende der Stange 41 ist eine Einstellschei be 42 durch eine Schraube 43 befestigt. Mit hemi sphärischen Nuten 42 a auf der Innenseite der Einstellschei be 42 stehen durch Federn 44 vorgespannte Kugeln 45 in Eingriff, wodurch eine Drehung der Einstellscheibe 42 gesperrt und somit gleichzeitig das Lösen der Einstellscheibe 42 und der Stange 41 verhindert wird.

Ferner ist im unteren Teil der Kappe 32 oberhalb des Ventilgliedes 36 eine Ölkammer S ₅ ausgebildet und eine Anzahl radialer Kanäle 46 sind in der Kappe 32 um die Ölkammer S ₅ herum vor gesehen, so daß die Ölkammer S ₅ durch die Kanäle 22, 46 mit der Ölkammer S ₃ im Ausgleichsbehälter 15 in Verbindung steht.

Außerdem ist innerhalb der Ölkammer S ₅ eine Schrauben-Feder 47 in einem vorgespannten Zustand zwischen der Stange 41 und dem oberen Ventilglied 36 angeordnet, das an der Oberseite der Trennwand 31 a liegt. Durch die Feder 47 wird das obere Ventilglied 36 normalerweise nach unten d. h. in der Schließrichtung belastet.

In Fig. 3 ist die Stange 41 am weitesten vom oberen Ventilglied 36 entfernt angeordnet, so daß die Belastungs kraft der Feder 47 ihren Mindestwert hat.

Die folgende Beschreibung soll zur Erläuterung der Arbeits weise des Schwingungsdämpfers 1 dienen.

Zunächst wird der Druckhub des Kolbens 4 in Verbindung mit Fig. 1 bis 4 beschrieben. Wenn der Kolben 4 sich mit Bezug auf den Zylinder 2 aufwärtsbewegt, wird Öl aus der oberen Arbeitskammer S ₁ des Zylinders 2 durch das Füllventil 5 in die untere Arbeitskammer S ₂ gedrückt, wobei eine Dämpfungskraft durch den Strömungswiderstand des Öls beim Durchtritt durch das Füllventil 5 erzeugt wird.

Außerdem wird Öl in einer sich ergebenden Menge durch das Rohr 16 in die Ölkammer S ₃ des 2 Hilfs tanks 15 eingeleitet. Dieses Öl fließt dann durch die Kanäle 20, 21, 37 und 33 (Fig. 4) und drückt das obere Ventilglied 36 infolge seines Druckes in seine Offenstellung nach oben gegen die Feder 47. Das Öl fließt dann durch die Ölkammer S ₅ und die Kanäle 22 in die Ölkammer S ₃ und verdichtet die Luft in der Gaskammer S ₄.

Im Einstell-Ventil 30 wird eine Dämpfungskraft durch den Strömungswiderstand erzeugt, der entsteht, wenn das Öl die Ventilkörper 36, 38 passiert und diese Dämpfungskraft kann wahlweise dadurch eingestellt werden, daß die Ein stellschraube 42 im Uhrzeiger- oder im Gegenuhr zeigersinn gedreht wird, um die Stange 41 in der Kappe 32 aufwärts bzw. abwärts zu bewegen, wodurch die Einstellänge der Feder 47 und damit verändert wird.

Anhand der Fig. 1 bis 3 und 5 wird nachfolgend ein Entspannungshub des Kolbens 4 beschrieben. Gemäß Fig. 1 fließt, wenn der Kolben 4 sich im Zylinder 2 abwärts bewegt, das Öl aus der unteren Arbeitskammer S ₂ des Zylinders 2 durch das Füllventil 5 in die obere Ar beitskammer S ₁ wobei gegebenenfalls eine erforderliche Dämp fungskraft im Zylinder 2 erzeugt wird.

Hierbei wird außerdem eine gewisse Menge Öl aus der Ölkammer S ₃ in den Zylinder 2 durch das Rohr 16 zurückgeführt. Mit anderen Worten, das Öl in der Ölkammer S ₃ strömt durch die Kanäle 22, 46, die Ölkammer S ₅ und die Kanäle 35, 34, 37, 21 und 20 sowie das Rohr 16 in den Zylinder 2, wobei das untere Ventilglied 38 entgegen der Wirkung der Feder 40 infolge des vorhandenen Druckes öffnet. Auch in diesem Falle wird eine erfor derliche Dämpfungskraft innerhalb des Einstell-Ventils 30 durch den Strömungswiderstand erzeugt, der entsteht, wenn das Öl die Ventilglieder 36 und 38 passiert. Als Folge dieser Ölströmung dehnt sich die Gaskammer S ₄ aus.

Das Einstell-Ventil 30 vermag eine Dämpfungskraft sowohl beim Druckhub als auch beim Ent spannungshub zu erzeugen, wobei die Dämpfungskraft (beim Ausfüh rungsbeispiel die Dämpfungskraft beim Druckhub) wahlweise durch einfache Handhabung von außen eingestellt werden, was für die Wartung des Dämpfers vorteilhaft ist. Dabei kann das Einstell-Ventil 30 durch Anbringen am Ausgleichsbehälter 15 in einfacher raumsparender Weise angeordnet werden. Es kann durch lediglich eine einfache Abänderung des Aufbaus eines herkömmlichen Ausgleichsbehälters 15 integriert werden, wobei das Einstell-Ventil 30 selbst einen einfachen Aufbau geringer Größe erhält.

Es ist im Rahmen der Erfindung möglich, auch die Vorspannung des unteren Ventilgliedes 38 durch eine mit der Vorspannungseinstel lung für das obere Ventilglied 36 vergleichbaren Ausführung einstellbar auszubilden, wo durch die Dämpfungskraft beim Entspannungshub des Kolbens eingestellt werden könnte. Es ist außerdem möglich, anstelle einer Schrauben-Feder 47 eine an dere geeignete Feder zu verwenden.

Claims

1. Schwingungsdämpfer (1) mit

- einem hydraulischen Arbeitszylinder (2),
- einem Ausgleichsbehälter (15), der eine hydraulische Ausgleichskammer (S ₃) und eine pneumatische Aus gleichskammer (S ₄) aufweist, und
- einer Ventilanordnung (30), die einer die Ausgleichskammer (S ₃) mit der Arbeitskammer (S ₁) des Zylinders (2) miteinander verbindenden Leitungsan ordnung zugeordnet ist,
- wobei die Ventilanordnung (30) ein erstes und ein zweites Sperrventil aufweist, von denen das Ventilglied (36) des ersten Sperrventils den Durchgang von der Arbeitskammer (S ₁) zur hydraulischen Aus gleichskammer (S ₃) öffnet sowie in umgekehrter Richtung sperrt und das Ventilglied (38) des zweiten Sperrventils den Durchgang von der Arbeitskammer (S ₁) zur hydraulischen Ausgleichskammer (S ₃) sperrt und in umgekehrter Richtung öffnet, und
- wobei das Ventilglied (36) des ersten Sperrventils durch eine Federkraft in seine Schließstellung belastet ist, deren Größe durch ein Einstellglied (42) einstellbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß eine Verbindungsleitung (16) für die Verbindung der Arbeitskammer (S ₁) und der hydraulischen Aus gleichskammer (S ₃) in beiden Durchgangsrichtungen vorgesehen ist,
- die Ventilanordnung (30) in einer Endwand (19) der hydraulischen Ausgleichskammer (S ₃) in einem die Endwand (19) durchsetzenden Abschnitt (21, 22) der Verbindungsleitung (15) angeordnet ist, sowie ein Ventilsitz-Teil (31) in einer Bohrung der Endwand (19) und ein das Ventilsitz-Teil (31) darin sichernde Ventilsitz-Kappe (32) aufweist,
- wobei das Einstellglied durch die Kappe (32) nach außen ragt.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellglied eine die Kappe (32) über Gewinde eingriff durchsetzende Stange (41) ist, die an ihrem äußeren Ende eine Einstellscheibe mit inneren Rastaus nehmungen (42 a) aufweist, in die durch Federkraft vorgespannte, in der Kappe (32) gelagerte Kugeln (45) einrastbar sind.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilsitz-Teil durch eine Trennwand (31) mit einem ersten axialen Kanal (33) und mehreren von diesem radial nach außen versetzten, ebenfalls axialen zweiten Kanälen (34) gebildet ist, daß das erste Ventilglied (36) des ersten Sperrventils durch die Federkraft gegen die der Kappe (32) zugewandten Endflächen der Trennwand (31) vorgespannt ist und das zweite Ventilglied (38) des zweiten Sperrventils mittels einer Feder (40) gegen die gegenüberliegende Endfläche der Trennwand (31) vorgespannt ist, wobei das erste Ventilglied (36) mit den zweiten Kanälen (34) fluchtende Kanäle (35) und das zweite Ventilglied (38) einen mit dem ersten Kanal (38) fluchtenden Kanal (37) aufweist.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (32) in die Endwand (19) einschraubbar ist.