DE3501263A1 - Stossdaempferanordnung - Google Patents

Stossdaempferanordnung

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DE3501263A1 DE19853501263 DE3501263A DE3501263A1 DE 3501263 A1 DE3501263 A1 DE 3501263A1 DE 19853501263 DE19853501263 DE 19853501263 DE 3501263 A DE3501263 A DE 3501263A DE 3501263 A1 DE3501263 A1 DE 3501263A1
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    • B60G2500/30Height or ground clearance

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stoßdämpfer-
  • anordnung, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Zweirohr-Stoßdämpfer, welcher ein inneres erstes Rohr sowie ein konzentrisch dazu angeordnetes, äußeres zweites Rohr aufweist, wobei innerhalb des inneren ersten Rohres ein verschiebbarer Kolben gelagert ist, der mit einer vorzugsweise nach oben führenden Kolbenstange verbunden ist, während an dem von der Kolbenstange abgewandten Ende des Stoßdämpfers eine mit entsprechenden Öffnungen versehene Ventilplatte vorgesehen ist, wobei wenigstens der von dem inneren ersten Rohr umschlossene, zwischen dem Kolben und der Ventilplatte liegende Arbeitsraum zur Gänze mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist und wobei durch die Ventilplatte bei Längsverschiebung des Kolbens hydraulische Flüssigkeit zwischen dem von dem inneren ersten Rohr umschlossenen Arbeitsraum und dem zwischen den beiden Rohren vorhandenen Ringraum hin- und herströmen kann.
  • Stoßdämpfer zur Bedämpfung der Schwingungen bei Kraftfahrzeugen sind in der Regel mit zwei konzentrisch zueinander angeordneten Rohren versehen, wobei innerhalb des inneren Rohres ein verschiebbarer Kolben gelagert ist, der über eine entsprechende Kolbenstange mit einem Karosserieteil des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Wenn nun während der Fahrt des Kraftfahrzeuges Schwingungen auftreten, wird das innerhalb des inneren Rohres befindliche Dämpfungsöl über eine am unteren Ende des Stoßdämpfers angeordnete Ventilplatte in den zwischen den beiden Rohren befindlichen Ringraum gedrückt wird, wodurch die gewünschte Bedämpfung der an dem Kolben befestigten Kolbenstange zustandekommt. Der zwischen den beiden Rohren befindliche Ringraum ist dabei nur in seinem unteren Bereich mit Dämpfungsöl gefüllt, während in dem oberen Bereich dieses Ringraumes ein inaktives Gas, beispielsweise Stickstoff, vorhanden ist, welche relativ leicht komprimiert werden kann, um auf diese Weise das in dem inneren Rohr befindliche Dämpfungsöl beim Hineindrücken des Kolbens aufnehmen zu können. Der zwischen den beiden Rohren befindliche äußere Ringraum dient somit im wesentlichen als Ausgleichsbehälter für die je nach der jeweiligen momentanen Position des Kolbens unterschiedlichen Mengen von Dämpfungsöl, welche innerhalb des inneren Rohres vorhanden sind.
  • Derartige Stoßdämpfer der Zweirohr-Bauweise weisen jedoch den Nachteil auf, daß bei starken Belastungen ein Verschäumen des in dem äußeren Ringraum befindlichen Dämpfungsöles und des darüber befindlichen Gases zustandekommen kann, was zu einem zeitweisen Funktionsausfall des betreffenden Stoßdämpfers führt. Aufgrund von Verschleißerscheinungen neigen fernerhin bekannte Stoßdämpfer der obengenannten Art dazu, daß während längerer Aktivitätspausen die Ölsäule in dem von dem inneren Rohr umschlossenen Arbeitsraum absinken kann, was ebenfalls zu einem kurzzeitigen Funktionsausfall führt, der unter der Bezeichnung Morgen "Morgen"-Effekt bekannt ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stoßdämpferanordnung insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, bei welchen der vorgesehene Zweirohr-Stoßdämpfer über lange Zeiträume hinweg zuverlässig arbeitet, ohne daß dabei die obengenannten Funktionsausfälle auftreten können.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das äußere zweite Rohr als elastisches Rohr ausgebildet ist und daß ebenfalls der zwischen den beiden konzentrischen Rohren liegende Ringraum zur Gänze mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist.
  • Aufgrund der Tatsache, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung das äußere zweite Rohr elastisch ausgebildet ist, erhält der konzentrisch um den mittleren Arbeitsraum herum angeordnete Ringraum eine elastische äußere Wandung, so daß dieser Ausgleichsraum ebenfalls zur Gänze mit hydraulischer Flüssigkeit in Form von Dämpfungsöl gefüllt werden kann. Bei einem derartigen Stoßdämpfer kann somit selbst bei sehr starken Beanspruchungen kein Verschäumen von Gas und Öl innerhalb des Ausgleichsraumes zustandekommen, so daß selbst bei starken Beanspruchungen des Stoßdämpfers ein dadurch bedingter Funktionsausfall nicht auftritt. In gleicher Weise kann ebenfalls wegen der gesamten Auffüllung des Ausgleichsraumes mit hydraulischer Flüssigkeit ein Absinken der Ölsäule im Arbeitsraum nicht auftreten, so daß der unter der Bezeichnung "Morgen"-Effekt bekannte Funktionsausfall selbst bei längerer Inaktivität des Stoßdämpfers nicht zustandekommen kann.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anhand der Unteransprüche. Dabei erlauben die Maßnahmen der Ansprüche 3 und/oder 4 bei Einbau eines derartigen Zweirohr-Stoßdämpfers in die Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs eine Absenkung der Standhöhe des betreffenden Fahrzeugs, wodurch bei Fahrten mit hoher Geschwindigkeit auf ebenen Straßen der Cw-Wert des Kraftfahrzeugs verbessert und damit der Benzinverbrauch desselben verringert werden kann. Auf der anderen Seite kann jedoch durch die beschriebenen Maßnahmen ebenfalls die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs in gewünschter Weise angehoben werden, um damit beispielsweise die Geländegängigkeit des Kraftfahrzeugs zu erhöhen. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß unter der Bezeichnung "Superlift" ein Stoßdämpfer bereits bekannt ist, bei welchem ein um die beiden konzentrischen Rohre angeordneterSchutzmantel nach unten hin mit Hilfe eines Gummibalges abgedichtet ist, so daß auf diese Weise durch Verwendung des äußeren Schutzmantels in Verbindung mit dem Gummibalg eine pneumatische Zusatz feder gebildet ist, deren Eigenschaften über eine Druckleitung von einem Kompressor her verändert werden Können Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgesehene Stoßdämpferanordnung besitzt jedoch gegenüber dem bekannten Stoßdämpfer vor allem den Vorteil, daß auf das Vorsehen eines biegsamen Gummibalges verzichtet werden kann, wodurch die Störanfälligkeit der betreffenden pneumatischen Zu satzfeder erheblich verringert wird. Weiter ist der innere Ringraum dieses Stoßdämpfers mit einem Luftpolster versehen, was die oben erwähnten Nachteile mit sich bringt.
  • Nach Anspruch 5 oder 6 ist die innerhalb des Stützrohres des Federbeines vorgesehene Ringkammer einer Ausgleichskammer, insbesondere mit dem Innenraum des hohl ausgeführten Spurhebels verbunden, wodurch erreicht werden kann, daß bei starken Kompressionen des Stoßdämpfers, welche zwangsläufig zu einer Expansion des elastischen zweiten Rohres führen, kein ungewünschter Anstieg der Gas-Federrate zustandekommt.
  • Die Erfindung soll nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Figur Bezug genommen ist, welche eine teilweise geschnittene schematische Vorderansicht eines auseinandergenommenen Mc-Pherson-Federbeins einer Pkw-Vorderradaufhängung mit eingebauter erfindungsgemäßer Stoßdämpferanordnung und angedeutetem Druckluftanschluß an den Motor zeigt.
  • Gemäß der Figur weist die erfindungsgemäße Federbeinkonstruktion einen Stoßdämpfer in Form einer Stoßdämpferpatrone 1 auf, welche mit einem inneren ersten Rohr 2 und einem einen radialen Abstand davon aufweisenden,konzentrisch dazu angeordneten, äußeren zweiten Rohr 3 versehen ist, zwischen denen ein Ringraum 12 vorliegt. Im inneren ersten Rohr 2 ist eine Kolbenstange 4 vorgesehen, an deren unterem Ende ein dicht im Rohr 2 angeordneter, mit dem unteren Teil des Rohres 2 einen Arbeitsraum 11 definierender Kolben 5 befestigt ist, während das durch eine Axialbohrung 29 einer Buchse 10 nach außen geführte obere Ende 6 der Kolbenstange 4 der Befestigung an einem Karosserieteil des Kraftfahrzeugs dient. Das innere erste Rohr 2 ist nach unten hin mittels einer Ventilplatte 7 verschlossen, welche mit nicht dargestellten engen Durchtrittsöffnungen versehen ist, die eine Strömungsverbindung zwischen dem Arbeitsraum 11 und dem Ringraum 12 herstellen. Das untere Ende des äußeren zweiten Rohres 3 ist hingegen mit einer Verschlußkappe 8 dicht verschlossen. Die Kolbenstange 4 ist schließlich noch in einem vorgegebenen Abstand oberhalb des Kolbens 5, aber noch innerhalb des Rohres 2 mit einem Ringanschlag 9 versehen, welcher die Verschiebbarkeit der Kolbenstange 4 und damit des Kolbens 5 nach oben hin begrenzt.
  • Die beiden Rohre 2 und 3 sind oben durch die Buchse 10 gehalten, welche mit der Axialbohrung 29 versehen ist, durch welche die Kolbenstange 4 hindurchgeführt ist.
  • Der durch das innere erste Rohr 2, den Kolben 5 und die Ventilplatte 7 gebildete Arbeitsraum 11 ist zur Gänze mit Dämpfungsöl gefüllt. Beim Betrieb der Stoßdämpferpatrone 1 wird aufgrund der Hin- und Herbewegungen des Kolbens 5 das innerhalb des Arbeitsraumes 1 vorhandene Dämpfungsöl durch die innerhalb der Ventilplatte 7 vorgesehenen dünnen Kanäle in den zwischen den beiden Rohren 2 und 3 befindlichen Ringraum 12 gepreßt, wodurch die gewünschte Bedämpfung der Bewegungen des Kolbens 5 und der daran angesetzten Kolbenstange 4 zustandekommt.
  • Im Gegensatz zu Stoßdämpferpatronen bekannter Bauweise, bei denen im Ringraum 12 ein Luftpolster vorgesehen ist, ist erfindungsgemäß nicht nur der Arbeitsraum 11, sondern ebenfalls der zwischen den beiden Rohren 2 und 3 befindliche Ringraum 12 vollständig mit Dämpfungsöl gefüllt, während der Volumenausgleich des aufgrund der Hin- und Herbewegungen des Kolbens 5 sich verändernden Arbeitsraumes 11 durch elastische Ausbildung des zweiten äußeren Rohres 3 erfolgt, welches aus einem Elastomer besteht und sich somit je nach der Relation von Innen- und Außendruck ausdehnt oder zusammenzieht.
  • Im Hinblick auf eine gewünschte abdichtende Verbindung des aus einem Elastomer bestehenden äußeren zweiten Rohres 3 gegenüber der Buchse 10 ist das Rohr 3 entlang seinem oberen Rand mit einer Ringwulst 13 versehen, welche in einer entsprechenden Ringnut 14 der Buchse 12 abdichtend zum Einrasten gebracht werden kann. Die betreffende Buchse 10 weist fernerhin ein Außengewinde 15 auf, so daß auf diese Weise eine Ringschraube entsteht, welche nach Einsetzen der Stoßdämpferpatrone 1 gemäß der strichpunktierten Linie in ein Stützrohr 17, das Teil des Federbeines einer Vorderradaufhängung für Personenkraftwagen ist, in ein Innengewinde 16 des Stützrohres 17 eingeschraubt werden kann. Im unteren Bereich dieses Stützrohres 17 ist ein Achsschenkel 18 befestigt, welche an seinem unteren Ende mit Lagerelementen 19 für die Lagerung einer nur schematisch angedeuteten Radachse 20 versehen ist. Das Stützrohr 17 ist nach unten hin mit Hilfe einer Kappe 21 verschlossen, so daß die Stoßdämpferpatrone 1 nach dem Einsetzen in das Stützrohr 17 und Verschraubung der eine Ringmutter bildenden Buchse 10 in das Innengewinde 16 des Stützrohres 17 vollkommen hermetisch verschlossen innerhalb des Stützrohres 17 angeordnet ist.
  • Nach der Figur ist im oberen Bereich des Stützrohres 17 ein Federteller 22 vorgesehen, auf welchem eine nicht dargestellte Schraubenfeder der Fahrzeugaufhängung aufliegt. Unterhalb des Federtellers 22 ist an dem Stützrohr 17 zusätzlich ein Spurhebel 23 befestigt, an welchem das Lenkgestänge des betreffenden Kraftfahrzeugs angelenkt ist. Der Spurhebel 23 ist als Hohlelement ausgebildet, wodurch eine nach außen abgeschlossene Innenkammer 24 gebildet ist. Unter Einsatz einer in den Spurhebel 23 eingeschraubten Befestigungsmuffe 25 ist die innerhalb des Spurhebels 23 vorhandene Innenkammer 24 über eine Druckleitung 26 mit einem Druckluftkompressor 27 des Kraftfahrzeugs verbunden, wodurch in gesteuerter Weise Druckluft in die Innenkammer 24 des Spurhebels 23 geleitet werden kann. Im Bereich des Spurhebels 23 weist das Stützrohr 17 zusätzlich eine kleine Öffnung 28 auf, durch die die in der Innenkammer 24 des Spurhebels 23 vorhandene Druckluft in das Innere des Stutzrohres 17 gelangen kann. Mit Hilfe des durch den Luftdruckkompressors 27 im Stützrohr 17 aufgebauten Druckes kann das äußere zweite Rohr 3 der Stoßdämpferpatrone 1 elastisch verformt werden, wodurch die Ruheposition des Kolbens 5 der Stoßdämpferpatrone 1 verstellt wird. Der zwischen dem Stützrohr 17 und äußerem zweiten Rohr 3 der Stoßdämpferpatrone 1 vorhandene Ringraum 30 bildet somit eine Gasfeder mit veränderlichem Innendruck, mit welcher die Bodenfreiheit des Kraftfahrzeugs je nach den herrschenden Fahrbedingungen verstellt werden kann. Die innerhalb des Spurhebels 23 vorgesehene Innenkammer 24 dient dabei als Ausgleichskammer für den zwischen dem Stützrohr 17 und dem äußeren zweiten Rohr 3 der Stoßdämpferpatrone 1 vorhandenen Ringraum, so daß bei starken Positionsveränderungen des Kolbens 5 kein ungewünschter Anstieg der Gas-Federrate zustandekommt.

Claims (7)

  1. Stoßdämpferanordnung Patentansprüche 1. Stoßdämpferanordnung, insbesondere für Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Zweirohr-Stoßdämpfer, welcher ein inneres erstes Rohr sowie ein konzentrisch dazu angeordnetes, äußeres zweites Rohr aufweist, wobei innerhalb des inneren ersten Rohres ein verschiebbarer Kolben gelagert ist, der mit einer vorzugsweise nach oben führenden Kolbenstange verbunden ist, während an dem von der Kolbenstange abgewandten Ende des Stoßdämpfers eine mit entsprechenden Öffnungen versehene Ventilplatte vorgesehen ist, wobei wenigstens der von dem inneren ersten Rohr umschlossene, zwischen dem Kolben und der Ventilplatte liegende Arbeitsraum zur Gänze mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist und wobei durch die Ventilplatte bei Längsverschiebung des Kolbens hydraulische Flüssigkeit zwischen dem von dem inneren ersten Rohr umschlossenen Arbeitsraum und dem zwischen den beiden Rohren vorhandenen Ringraum hin- und her strömen kann, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das äußere zweite Rohr (3) als elastisches Rohr ausgebildet ist und daß ebenfalls der zwischen den beiden konzentrischen Rohren (2,3) liegende Ringraum (12) zur Gänze mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt ist.
  2. 2. Stoßdämpferanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , daß das elastische zweite Rohr (3) aus einem elastischen Kunststoffmaterial, vorzugsweise einem Elastomer besteht.
  3. 3. Stoßdämpferanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß um das elastische, zweite Rohr (3) herum ein starres drittes Rohr (17) unter Bildung eines weiteren Ringraumes (30) angeordnet ist, der über eine Druckleitung (26) mit einer Druckquelle, insbesondere einem Druckmittelkompressor (27) verbunden ist, welcher durch unterschiedliche Druckbeaufschlagung des elastischen zweiten Rohres (3) eine Verstellung der Ruheposition des innerhalb des ersten Rohres (2) geführten Kolbens (5) bewirkt.
  4. 4. Stoßdämpferanordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das starre dritte Rohr durch das Stützrohr (17) einer Radaufhängung gebildet ist, in welche ein mit dem elastischen zweiten Rohr (3) versehener Stoßdämpfer in Form einer Stoßdämpferpatrone (1) einsetzbar ist.
  5. 5. Stoßdämpferanordnung nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Stützrohr (17) Teil eines Federbeines einer Mc-Pherson-Radaufhängung ist.
  6. 6. Stoßdämpferanordnung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in der Zuleitung von Druckluft eine Ausgleichskammer (24) vorgesehen ist.
  7. 7. Stoßdämpferanordnung nach Anspruch 6 für Vorderradaufhängungen, bei welchen das Stützrohr mit dem Spurhebel eines Lenkgestänges versehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Spurhebel (23) eine Innenkammer (24) umschließt, die die Ausgleichskammer bildet und in welche die Druckleitung (26) einmündet, und daß das Stützrohr (17) im Bereich des Spurhebels (23) wenigstens eine Öffnung (28) aufweist, durch welche das von dem Druckmittelkompressor (27) geförderte Druckmittel von der Innenkammer (24) des Spurhebels (23) in das Innere des Stützrohres (17) gelangt.
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