DE3408267A1

DE3408267A1 - Hydraulischer, regelbarer stossdaempfer

Info

Publication number: DE3408267A1
Application number: DE19843408267
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5208 Eitorf Schmidt
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-09-19
Also published as: DE3408267C2

Description

Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen, regelbaren Stoßdämpfer mit einem an einer hohlen Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt und mindestens ein Drosselorgan aufweist, wobei über eine oberhalb des Dämpfungskolbens angeordnete Bohrung und dem Hohlraum der Kolbenstange ein konstanter Uldurchlaß gegeben ist und zur Verstellung der Dämpfungskraft im Hohlraum der Kolbenstange eine Verstellvorrichtung und eine axial verschiebbare Zugstange angeordnet ist.
Derartige Stoßdämpfer sind in den noch nicht veröffentlichten Patentanmeldungen P 33 23 4o5 und P 33 34 255 beschrieben, wobei eine Zweistufenverstellung für die Dämpfungskräfte vorgesehen ist, jedoch besteht das Problem darin, daß ein Elektromagnet oder ein Elektromotor in mindestens einer Schaltstellung,d.h.im vorliegenden Fall bei ausgefahrener Zugstange während der gesamten Schaltdauer unter Strom steht. Dies bedeutet einen zusätzlichen enormen Energieverbrauch, welcher bei Ausrüstung eines Fahrzeuges mit vier solcher Systeme nicht vertretbar ist.
Hiervon ausgehend ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine in der hohlen Kolbenstange angeordnete Verstellvorrichtung so weiterzubilden, daß die Funktionsfähigkeit der Verstellung der Zugstange auch bei kurzer elektrischer Einschaltdauer und mit geringeren aufzubringenden Kräften gewährleistet ist, um einen möglichst kleinen Elektromagneten oder einen Elektromotor zu gestatten.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen der Verstellvorrichtung und der Zugstange eine Schalteinrichtung angeordnet ist, die Schaltstellungen für mindestens zwei axial unterschiedliche Positionen der Zugstange aufweist, wobei die Zugstange durch eine Feder in Richtung der Verstellvorrichtung beaufschlagt ist.
Bei einer derartigen Vorrichtung ist von Vorteil, daß nicht nur die Unterbringung in der hohlen Kolbenstange gewährleistet ist, sondern daß durch eine Schalteinrichtung in energiesparender Weise lediglich eine Kraft für die Zeit der Umschaltung benötigt wird. Es ergibt sich dadurch eine kurze Einschaltdauer, so daß Elektromagneten in entsprechend kleiner Ausführung gewählt werden können.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schalteinrichtung aus einem Schaltgehäuse, einer Steuerstange und einem Rotationsteil besteht.
Es ergibt sich dadurch eine kompakte Baueinheit, die bei einem entsprechenden Außendurchmesser in den Hohlraum der hohlen Kolbenstange eingepreßt oder sonstwie befestigt werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn als Verstellvorrichtung ein Elektromagnet vorgesehen ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Steuerstange und das Rotationsteil auf ihren einander zugewandten Stirnseiten mit je einer Stirnverzahnung und axial verlaufende Nuten am Umfang versehen sind, die in entsprechenden axial verlaufenden Stegen des Schaltgehäuses axial beweglich geführt werden.
Bei dieser Ausführung ist von Vorteil, daß über die Stirnverzahnung das Rotationsteil während der Schaltbewegungen und nach Verlassen der Führungsstege des Schaltgehäuses eine Bewegung in Umfangsrichtung erhält, so daß dadurch unterschiedliche axiale Schaltstellungen erreicht werden.
Zur Gewährleistung einer einwandfreien Funktionsfähigkeit und zur Erzeugung von rotationssymmetrischen Bauteilen sind die Nuten und Stege gleichmäßig über den Umfang verteilt.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß das Rotationsteil mit der Zugstange durch die Vorspannkraft einer Schraubenfeder in stirnseitigem Kontakt mit der Zugstange steht, so daß eine einwandfreie Obertragung der Verschiebungen auf die Zugstange gewährleistet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Ankerwelle des Elektromagneten die Steuerstange beaufschlagt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt: Figur 1 einen Ausschnitt eines Schwingungsdämpfers mit einer hohlen Kolbenstange, in deren Innenraum eine Verstelivorrichtung, eine Schalteinrichtung sowie die Zugstange dargestellt ist, letztere im rechten unteren Bereich ausschnittweise in ausgefahrener Schaltstellung.
Figur 2 ein Schaltgehäuse der Schalteinrichtung im Schnitt Figur 3 eine Steuerstange in Ansicht Figur 4 ein Rotationsteil teils geschnitten, teils in Ansicht Der in Figur 1 dargestellte Ausschnitt eines hydraulischen, regelbaren Stoßdämpfers zeigt im wesentlichen die hohle Kolbenstange 1, in deren Hohlraum ein Elektromagnet 2, die Schalteinrichtung 3 und die Zugstange 4 vorgesehen sind.
Am Ende der hohlen Kolbenstange 1 ist der Dämpfungskolben 5 befestigt. Der Dämpfungskolben 5 teilt den Innenraum des Zylinderrohres 6 in die obere 7 und untere Kammerhälfte 8.
Der Dämpfungskolben 5 ist mit Ventilen für die Druckstufe und verstellbaren Ventileinrichtungen für die Zugstufe versehen.
Ober die oberhalb des Dämpfungskolbens 5 angeordnete Bohrung 9 und dem Hohlraum lo der hohlen Kolbenstange 1 ist ein konstanter Öldurchlaß von der oberen Kammerhälte 7 zur unteren Kammerhälfte 8 gewährleistet.
Am oberen Ende der hohlen Kolbenstange 1 ist in deren Hohlraum der Elektromagnet 2 ortsfest angeordnet, und zwischen der durch eine Druckfeder 11 beaufschlagte Zugstange 4 befindet sich die Schalteinrichtung 3.
Die Schalteinrichtung 3 besteht aus dem Schaltgehäuse 12, der Steuerstange 13 und dem Rotationsteil 14. Das Rotationsteil 14 ist mit der Zugstange 4 im Eingriff und die Steuerstange 13 wird durch die Ankerwelle 15 des Elektromagneten 2 beaufschlagt.
Bei der in Figur 1 dargestellten eingefahrenen Schaltstellung hat die Ankerwelle 15 des Elektromagneten 2 Kontakt mit der Steuerstange 13, die an ihrem unteren Ende mit durchgehenden Nuten 16 und auf ihrer Stirnseite mit einer Stirnverzahnung 17 versehen ist. Die Stirnverzahnung 17 stützt sich gegen eine entsprechende Stirnverzahnung 18 des Rotationsteiles 14 ab. Das Rotationsteil ist an seinem Außenumfang mit Nuten 19 versehen. Der obere Teil des Rotationsteiles 14 ist in einer Bohrung der Steuerstange 13 und sein unterer hohler Teil auf der Zugstange 4 des Stoßdämpfers geführt, wobei das Rotationsteil 14 und die Zugstange 4 durch die sich gegen die Zugstange 4 abstützende Druckfeder 11 axial unter stirnseitigem Kontakt stehen. Die Steuerstange 13 und das Rotationsteil 14 sind durch die Nuten 16, 19 auf Stegen 20 des Schaltgehäuses 12 verdrehsicher geführt.
Bekommt der Elektromagnet 2 einen Stromimpuls, so drückt um den vorgegebenen Hub die Ankerwelle 15 die Steuerstange 13 sowie das Rotationsteil 14 mit der Zugstange 4 nach unten. Während die Steuerstange 13 dabei verdrehsicher in den Stegen 20 des Schaltgehäuses 12 verbleibt, verläßt das Rotationsteil 14 diese Führung durch die Stege 20, wobei es durch die Stirnverzahnung 17, 18 beider Teile eine teilweise Drehung vollführt. Wird nun der Stromkontakt unterbrochen, so drückt die Druckfeder 11 die Stirnverzahnung 18 des Rotationsteiles 14 gegen die Stirnseite der Stege 20 im Schaltgehäuse 12, wobei das Rotationsteil 14 eine weitere Drehung vollführt und sich die Stege 20 axial kraftschlüssig im Zahngrund der Stirnverzahnung 18 des Rotationsteiles 14 abstützen. Somit ist die untere ausgefahrene Schaltstellung erreicht.
Bei einem erneuten Stromimpuls werden die vorher genannten und axial in Kontakt stehenden Bauteile durch die Ankerwelle 15 wieder ganz nach unten gedrückt, wobei das Rotationsteil 14 nach Verlassen der Stege 20 im Schaltgehäuse 12 durch die beiderseitige Stirnverzahnung wieder eine teilweise Drehung vollführt. Wird nun der Stromkontakt unterbrochen, so drückt die Druckfeder 11 das Rotationsteil 14 und dessen Stirnverzahnung 18 gegen die Stirnseite der Stege 20 im Schaltgehäuse 12, wobei eine weitere Drehung des Rotationsteiles 14 erzeugt wird und die Ausgangsstellung bzw. die eingefahrene Schaltstellung der Schaltvorrichtung 3 erreicht wird. Die durchgehenden Nuten 19 des Rotationsteiles 14 sind wieder auf den Stegen 20 des Schaltgehäuses 12 verdrehsicher geführt.
In Figur 2 ist das Schaltgehäuse 12 .imSchnitt gezeigt, wobei im unteren Bereich Stege 20 vorgesehen sind, die der Führung des Rotationsteiles 14 und der Steuerstange 13 dienen. Im oberen Teil des Schaltgehäuses 12 ist ein Gewinde 21 zur Aufnahme des Elektromagneten 2 angebracht.
In der zylindrischen Bohrung 22 wird die Steuerstange geführt.
Figur 3 zeigt die Steuerstange 13 als Einzelteil, wobei der obere zylindrische Bereich 23 im Schaltgehäuse 12 aufgenommen wird und der untere Bereich mit der Stirnverzahnung 17 und den Nuten 16 versehen ist. Diese Nuten 16 greifen in die Stege 20 des Schaltgehäuses 12 ein.
Stirnverzahnung 17 und Nuten. 16 sind dabei gleichmäßig über den Umfang verteilt.
In Figur 4 ist das Rotationsteil 14 als Einzelteil teils geschnitten, teils in Ansicht dargestellt. Der untere Bereich 24 dient zur Aufnahme der Zugstange 4, wobei der obere zylindrische Bereich 25 in einer Bohrung der Steuerstange 13 aufgenommen wird. Auch beim Rotationsteil 14 ist die Stirnverzahnung 18 wie auch die Nuten 19 gleichmäßig über den Umfang verteilt.
Bezugszeichenliste 1 - hohle Kolbenstange 2 - Elektromagnet, Verstellvorrichtung 3 - Schalteinrichtung 4 - Zugstange 5 - Dämpfungskolben 6 - Zylinderrohr 7 - obere Kammerhälfte 8 - untere Kammerhälfte 9 - Bohrung 10 - Hohlraum 11 - Druckfeder 12 - Schaltgehäuse 13 - Steuerstange 14 - Rotationsteil 15 - Ankerwelle 16 - Nuten der Steuerstange 17 - Stirnverzahnung der Steuerstange 18 - Stirnverzahnung des Rotationsteils 19 - Nuten des Rotationsteils 20 - Stege 21 - Gewinde 22 - zylindrische Bohrung 23 - zylindrischer Bereich 24 - unterer Bereich des Rotationsteiles 25 - oberer zylindrischer Bereich des Rotationsteiles - Leerseite -

Claims

Patentansprüche l. Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer mit einem an einer hohlen Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften unterteilt und mindestens ein Drosselorgan aufweist, wobei über eine oberhalb des Dämpfungskolbens angeordnete Bohrung und dem Hohlraum der Kolbenstange ein konstanter Uldurchlaß gegeben ist und zur Verstellung der Dämpfungskraft im Hohlraum der Kolbenstange eine Verstellvorrichtung und eine axial verschiebbare Zugstange angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verstelivorrichtung (2) und der Zugstange (4) eine Schalteinrichtung (3) angeordnet ist, die Schaltstellungen für mindestens zwei axial unterschiedliche Positionen der Zugstange (4) aufweist, wobei die Zugstange (4) durch eine Feder (11) in Richtung der Verstellvorrichtung (2) beaufschlagt ist.
2. Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (3) aus einem Schaltgehäuse (12), einer Steuerstange (13) und einem Rotationsteil (14) besteht.
3. Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstellvorrichtung (2) ein Elektromagnet vorgesehen ist.
4. Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (13) und das Rotationsteil (14) auf ihren einander zugewandten Stirnseiten mit je einer Stirnverzahnung (17, 18) und axial verlaufende Nuten (16,19) am Umfang versehen sind, die in entsprechenden axial verlaufenden Stegen (20) des Schaltgehäuses (12) axial beweglich geführt werden.
5. Hydraulischer regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (16) und Stege (20) gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
6. Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsteil (14) mit der Zugstange (4) im Eingriff steht.
7. Hydraulischer, regelbarer Stoßdämpfer nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichent, daß die Ankerwelle (15) des Elektromagneten (2) die Steuerstange (13) beaufschlagt.