DE3604844C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Pa­ tentanspruch 1.

Ein Schwingungsdämpfer dieser Art ist aus DE-GM 18 58 547 bekannt. Seine Konstruktion ermöglicht ohne komplizierte Steuer- und Regelmechanismen eine selbsttätige Anpassung der Dämpfungswirkung an die Fahrzeuggeschwindigkeit.

Die beiden zu diesem Zweck vorgesehenen und mit dem kolbenstangeninneren Verbindungskanal verbundenen, unter­ schiedliche Querschnitte aufweisende Drosseln liegen in der Kolbenstange in Verstellrichtung des Arbeitskolbens im Abstand hintereinander und münden in den gleichen Zylin­ derraum aus. Das den Drosseln zugeordnete, im Verbin­ dungskanal verschiebbar vorgesehene Ventilglied ermöglicht es dabei, zur Erzielung unterschiedlicher Dämpfkraftmin­ derungen die eine der beiden Drosseln oder beide Drosseln gemeinsam zu öffnen.

Das kolbenförmige Ventilglied wird dabei in Abhängigkeit vom Reglerdruck eines automatischen Fahrzeuggetriebes angesteuert. Demgemäß lassen sich die Drosseln nicht willkürlich zu- oder abschalten und sie ermöglichen auch nicht, für die Zug- und Druckstufe unterschiedliche Dämpfkräfte einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwin­ gungsdämpfer in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, bei dem sowohl für die Zug- als auch Druckstufe eine definierte Dämpfkraftminderung unterschiedlicher Intensität wählbar ist. Dabei sollen sich die Drosseln willkürlich zu- oder abschalten lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Anordnung der beiden Drosseln zwi­ schen den Kanalausmündungen des in der Kolbenstange vorgesehenen Verbindungskanals sowie die verstellbare Anordnung der den kleineren Drosselquerschnitt aufweisen­ den Drossel bei sich in Offenstellung befindlichem Ven­ tilglied bewirkt, daß in jeder Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens jeweils eine der beiden Drosseln wirksam ist. Die bewegliche, den kleineren Drosselquerschnitt aufweisende Drossel bewirkt dabei, daß die andere wirksam ist, sobald die erste Drossel während einer der beiden Bewegungen des Arbeitskolbens aus ihrer Drosselstellung in Richtung Durchlaßstellung gesteuert wird. Durch entsprechende Dimensionierung der Drosselquerschnitte läßt sich dabei für jede Arbeitsstufe eine gewünschte Dämpf­ kraftminderung vorwählen.

Die Erfindung ist für Einrohr- oder Zweirohrschwingungs­ dämpfer gleich vorteilhaft geeignet. Bevorzugt bestimmt dabei die bewegliche Drossel die Dämpfkraftminderung für die Zugstufe.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen, als Einrohrstoßdämpfer ausgebildeten Schwin­ gungsdämpfers eines hydro-pneumatischen Federbeines dargestellt, das teilweise im Längsschnitt gezeigt ist.

Der gezeigte Schwingungsdämpfer weist unter anderem einen Dämpferzylinder 10 und einen in diesem verschiebbar geführten Arbeitskolben 12 sowie eine diesen durchsetzende Kolbenstange 14 auf. Letztere ist aus dem einen Zylinder­ stirnende abgedichtet herausgeführt und trägt am freien Stangenende beispielsweise ein Kugelgelenk 16, mit dessen Hilfe sie an einem Lenker einer Radaufhängung oder an einem Abstützteil eines Fahrzeugaufbaues gelenkig befe­ stigbar ist.

Der Arbeitskolben 12 ist in üblicher Weise von Durchlaß­ kanälen 18 und 20 zur Bildung von Ventilen für die Zug- und Druckstufe ausgestattet, denen jeweils ein Paket 22 bzw. 24 von geschichteten Federscheiben zugeordnet ist, von denen jeweils eines an einer der Kolbenstirnseiten vorgesehen ist und jeweils nur eine Gruppe von Durchlaß­ kanälen 18 oder 20 an dieser Kolbenstirnseite abdeckt.

Arbeitskolben 12 samt Federscheibenpakete 22 und 24 sitzen auf einem zylindrischen Schaft 26 eines in das innere Stirnende der hohlen Kolbenstange 14 abgedichtet einge­ setzten, insbesondere eingeschraubten Stangeneinsatzes 28 und sind dort mittels einer auf ein Schaftgewinde aufge­ schraubten Gewindemutter 30 gehalten.

Dieser Stangeneinsatz 28 enthält einen den zylindrischen Schaft 26 axial durchdringenden Verbindungskanal 32, in dem eine erste Drossel 34 vorgesehen ist.

Der Verbindungskanal 32 erweitert sich im Inneren des Stangeneinsatzes 28 und bildet dort ein als Führungszy­ linder dienendes Kanalteilstück 32′, in welchem ein Ventilglied 36, vorzugsweise in Form eines Steuerkolbens, zwischen zwei Innenringschultern 38 und 40 axial ver­ schiebbar geführt ist, wobei es in Richtung Innenring­ schulter 38 mittels eines Druckmediums steuerbar ist, das über einen Anschlußkanal 42 der hohlen Kolbenstange 14 zuführbar ist.

Vom vorderen Bereich des Kanalteilstückes 32′ sind mit 44 bezeichnete Kanäle radial nach außen geführt. Der Verbindungskanal 32 bildet zusammen mit diesen Kanälen 44 einen vom Arbeitskolben 12 unäbhängigen Bypasskanal, über welchen mittels des Ventilgliedes 36 die beiden Zylinder­ räume 46 und 48 miteinander verbindbar sind.

Zu diesem Zweck ist das Ventilglied 36 mit einer zusammen mit der Wandung des Kanalteilstückes 32′ einen Ringkanal 50 definierenden Umfangsnut ausgestattet, wobei der Ringkanal 50 durch im Ventilglied 36 angeordnete radiale Durchgangskanäle 52 mit einer axialen Führungsbohrung 54 desselben verbunden ist, in welcher eine zweite Drossel 56 gegen die Wirkung einer sich innerhalb der Führungsbohrung 54 befindenden Druckfeder 58 verschiebbar angeordnet ist.

Die zweite Drossel 56 weist einen Drosselkolben 57 auf, der mit einem konisch verjüngten Endteil 57′ aus der Führungsbohrung 54 des Ventilgliedes 36 herausragt und axial von einer kanalartigen Drosselöffnung 60 durchsetzt ist, deren Querschnitt kleiner als derjenige der Drossel­ öffnung 34′ der ersten Drossel 34 ist.

Die Druckfeder 58 versucht dabei ständig, den Drosselkol­ ben 57 mit dessen vorderem, sich konisch verjüngenden Endteil 57′ mit einer Innenringkante 62 des Verbindungs­ kanales 32 in Berührung zu halten, um die beiden Kanal­ teilstücke 32′ und 32′′ voneinander zu trennen.

In der Offenstellung des Ventilgliedes 36 besteht über die radialen Kanäle 44, den Ringkanal 50 sowie die Durchgangsbohrungen 52 und der Drosselöffnung 60 eine gegenseitige Verbindung der beiden Zylinderräume 46, 48. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist das in der Führungsbohrung 54 des Ventilgliedes 36 geführte Teilstück des Drosselkolbens 57 am Außenumfang als Mehrkant ausge­ bildet, so daß sich zwischen dessen ebenen Umfangsflä­ chenteilen 68 und der Wandung der Führungsbohrung 54 des Ventilgliedes 36 Strömungskanäle befinden, durch welche der vordere Abschnitt des Kanalteilstückes 32′ ständig mit den Durchgangskanälen 52 des Ventilgliedes 36 verbunden ist.

Anstelle solcher Strömungskanäle könnten bei im Durchmesser größer ausgelegtem Ventilglied 36 von dessen oberer (vorderer) Kolbenstirnfläche 70 aus auch zu dessen Durchgangskanälen 52 erstreckende Verbindungskanäle vorgesehen sein. Des weiteren könnte anstelle des kolben­ artigen Ventilgliedes 36 auch eine entsprechend ausgebil­ dete, in der Kolbenstange 14 axial verstellbar angeordnete Betätigungsstange vorgesehen sein.

In der in der Zeichnung gezeigten Schließstellung des Ventilgliedes 36 strömt beim Einsatz des Schwingungsdämp­ fers Dämpfungsflüssigkeit ausschließlich über die Durch­ laßkanäle 18 und 20 der Dämpfungsventile des Arbeitskol­ bens 12. Ist eine weichere Dämpfung zur Verbesserung des Federungs- bzw. Abrollkomforts des Fahrzeuges erwünscht, sind die Drosseln 34, 56 zu aktivieren, indem das Ventil­ glied 36 durch Zuführen eines Druckmediums in die Kolbenstange 14 gemäß der Zeichnung nach oben verschoben und an die Innenringschulter 38 zum Anschlag gebracht wird. Nunmehr strömt in der Zugstufe zusätzlich Dämpfungs­ flüssigkeit aus Zylinderraum 46 zum Zylinderraum 48 ab, wobei sie die Drosselöffnung 60 der zweiten Drossel 56 passieren muß.

In der Druckstufe strömt hingegen vom Zylinderraum 48 Dämpfungsflüssigkeit über die erste Drossel 34 in das Kanalteilstück 32′′ des Verbindungskanales 32 ein und drückt den Drosselkolben 57 der zweiten Drossel 56 gegen die Wirkung der Druckfeder 58 in die Führungsbohrung 54 hinein, so daß sie außer über die Drosselöffnung 60 der zweiten Drossel 56 auch über die zwischen der Führungs­ bohrung 54 und dem Umfang des Drosselkolbens 57 vorhan­ denen Durchgangskanäle 52 in den Zylinderraum 46 abströmen kann. Auf diesem Weg der Dämpfungsflüssigkeit ist deshalb ein wesentlich geringerer Dämpfungswiderstand wirksam als auf dem Weg über die Drossel 56.

Beim Wechsel von Druck- auf Zugstufe stellt die Druckfeder 58 den Drosselkolben 57 wieder in seine gezeigte Schließ­ stellung zurück, so daß wiederum nur die zweite Drossel 56 wirksam ist.

Ist wieder eine härtere Dämpfung erwünscht, ist der Steuerdruck in der Kolbenstange 14 aufzuheben, wodurch die Druckfeder 58 in der Lage ist, den Steuerkolben 36 wieder in die gezeigte Schließstellung zurückzusteuern, in welcher er die radialen Kanäle 44 sperrt. Alternativ hierzu kann die Druckfeder 58 auch nur eine Federkraft erzeugen, die zur Rücksteuerung des Ventilgliedes 36 nicht ausreicht. In diesem Falle wird das Ventilglied 36 durch die über die Drossel 34 einströmende Dämpfungsflüssigkeit beaufschlagt und zurückgestellt.

Die beschriebene Konstruktion ermöglicht es, durch Wahl der Drosselquerschnitte in beiden Bewegungsrichtungen des Arbeitskolbens 12 die Dämpfkraftminderung willkürlich und definiert einstellen zu können.

Claims (4)

1. Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge, mit einem mit Dämp­ fungsflüssigkeit gefüllten Zylinder, einem diesen in zwei Zylinderräume teilenden, je Bewegungsrichtung (Zug- und Druckstufe) ein Dämpfungsventil aufweisenden und auf einer aus dem Zylinder herausgeführten Kolbenstange fest ange­ ordneten Arbeitskolben und einem die Kolbenstange im Kolbenbereich axial durchsetzenden, einerseits aus dem dämpferinneren Stirnende der Kolbenstange in den einen und andererseits aus dieser seitlich in den anderen Zylinder­ raum ausmündenden Verbindungskanal, dem zwei Drosseln mit unterschiedlichen Drosselquerschnitten sowie ein in diesem angeordnetes Ventilglied zugeordnet sind, das durch ein in der Kolbenstange vorgesehenes Verstellmittel zum Öffnen und Schließen der an der Kolbenstange seitlich liegenden Ausmündung des Verbindungskanales von außen verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (34; 56) im Verbindungskanal (32) zwi­ schen dessen beiden Kanalausmündungen liegen und daß die Drossel (56) mit kleinerem Drosselquerschnitt bei sich in Offenstellung befindlichem, willkürlich betätigbarem Ventilglied (36) in der einen Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens (12) in eine Drosselstellung und in dessen anderer Bewegungsrichtung druckabhängig in eine Durchlaß­ stellung verstellbar ist.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Drossel (56) den Drosselwiderstand für die Zugstufe mitbestimmt.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Drossel (56) einen in einer Führungs­ bohrung (54) des Ventilgliedes (36) koaxial zum Verbin­ dungskanal (32) verschiebbaren, von einer Drosselöffnung (60) durchdrungenen Drosselkolben (57) aufweist, der sich in seiner Drosselstellung mit einem konischen Endteil (57′) an einer Innenringkante (62) eines im Querschnitt erweiterten Kanalteilstückes (32′) abstützt, das über wenigstens einen Durchgangskanal (52) mit der hinter dem Drosselkolben (57) liegenden und in der Offenstellung des Ventilgliedes (36) mit der einen Zylinderraum (46) kommu­ nizierenden Führungsbohrung (54) verbunden ist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsbohrung (54) des Ventilgliedes (36) eine sich am Drosselkolben (57) abstützende Druckfeder (58) vorgesehen ist, die den Drosselkolben (57) in Rich­ tung der Innenringkante (62) des erweiterten Kanalteil­ stückes (32′) federnd vorspannt.