DE3716819A1 - Teleskopstossdaempfer fuer fahrzeuge, insbesondere teleskopstossdaempfer eines daempfer- oder federbeins - Google Patents
Teleskopstossdaempfer fuer fahrzeuge, insbesondere teleskopstossdaempfer eines daempfer- oder federbeinsInfo
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G15/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type
- B60G15/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring
- B60G15/06—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper
- B60G15/067—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or type of combined spring and vibration damper, e.g. telescopic type having mechanical spring and fluid damper characterised by the mounting on the vehicle body or chassis of the spring and damper unit
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
- F16F9/3405—Throttling passages in or on piston body, e.g. slots
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Description
Dämpfer- oder Federbeine für Kraftfahrzeuge werden durch die am Fahrzeugrad
angreifenden Kräfte im Gegensatz zu reinen Schwingungsdämpfern u. a. auf
Biegung beansprucht. An ihren Gleitstellen, d. h. an der Kolbenstangenführung
und zwischen Kolben- und Zylinderrohr entstehen dabei hohe Radialkräfte,
durch welche die Reibungskräfte, insbesondere aber die Haftreibungskräfte
stark erhöht werden.
Diese erhöhten Reibungskräfte führen zu einem erschwerten Ansprechen des
Dämpfers und können bei kleineren Fahrbahnstößen, wie sie auf guten Straßen
vorkommen, unter Umständen sogar zu einer Verhinderung des Ansprechens des
Stoßdämpfers führen, so daß Fahrbahnstöße - zumindest kurzzeitig - ungefedert
bzw. ungedämpft auf den Fahrzeugaufbau übertragen werden, wodurch sich das
Fahrverhalten und der Fahrkomfort des Fahrzeuges verschlechtert.
Erst beim Überschreiten einer bestimmten (Losbrech)kraft geht die - erhöhte
- Haftreibung schlagartig in die niedrigere Gleitreibung über. Grundsätzlich
können störende Haftreibungskräfte aber auch bei reinen Schwingungsdämpfern
auftreten.
Ausgehend von einem Teleskopstoßdämpfer der im Oberbegriff des Patentan
spruchs 1 genannten Art, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesen
bezüglich seiner Ansprechempfindlichkeit wesentlich zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist der Kolben des Teleskopstoßdämpfers durch eine besondere
räumliche Ausrichtung der Durchtrittskanäle seiner Dämpfungsventile derart
ausgebildet, daß der Kolben und das Zylinderrohr des Teleskopstoßdämpfers
bei Ein- und/oder Ausfedervorgängen relativ zueinander um ihre Längsachse
verdreht werden, wodurch in sehr einfacher Weise der Haftreibungszustand
mit vergleichsweise hohen Reibwerten vermieden und der Zustand der Gleit
reibung mit vergleichsweise geringen Reibwerten sichergestellt wird, so
daß die eigentliche Axialbewegung des Kolbens mit der Kolbenstange einsetzen
kann, ohne daß wie sonst erst höhere Losbrechkräfte zur Überwindung der
Haftreibung aufgebracht werden müssen.
Daß sich die Reibungsverhältnisse der Teleskopstoßdämpfer von radführenden
Dämpfer- oder Federbeinen durch eine Überlagerung der Hubbewegung mit einer
Drehbewegung wesentlich verbessern lassen, insbesondere dann, wenn diese
Drehbewegung auch an den Umkehrpunkten der Hubbewegung anhält, also phasen
verschoben zu dieser verläuft, ist bereits aus der EP-A 00 64 594 bekannt.
Bei diesem bekannten radführenden Federbein ist jedoch nicht der Kolben
des Teleskopstoßdämpfers, sondern das aufbauseitige gummielastische Stütz
lager des Federbeins derart ausgebildet und/oder befestigt, daß bei einer
axialen Krafteinleitung infolge des Ein- und Ausfederns des Teleskopstoß
dämpfers eine Verformung des gummielastischen Elements auch in Umfangsrichtung
stattfindet, wodurch die mit dem gummielastischen Stützlager verbundene
Kolbenstange mit dem daran befestigten Kolben relativ zum Zylinderrohr des
Teleskopstoßdämpfers verdreht wird.
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird
die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 eine zum Teil längsgeschnittene Teilansicht
eines ersten Ausführungsbeispiels eines Feder
beins gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine weitere längsgeschnittene Detailansicht
dieses Federbeins entlang einer anderen Schnitt
führung,
Fig. 3 einen Querschnitt durch dieses Federbein,
Fig. 4 eine zum Teil längsgeschnittene Teilansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels eines
Federbeins gemäß der Erfindung,
Fig. 5 eine weitere längsgeschnittene Detailansicht
dieses Federbeins entlang einer anderen Schnitt
führung und
Fig. 6 einen Querschnitt durch dieses Federbein.
Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Federbeine 1 eines Kraftfahr
zeugs bestehen jeweils in üblicher Weise aus einem Teleskopstoßdämpfer 3
und einer der Fahrzeugabfederung dienenden Feder 2, die in den Ausführungsbei
spielen als den Teleskopstoßdämpfer konzentrisch umgebende Schraubenfeder
ausgebildet ist. Die Schraubenfeder stützt sich mit ihrem unteren Ende über
einen Federteller 22 am Zylinder 31 des Teleskopstoßdämpfers und mit ihrem
oberen Ende über einen oberen Federteller 21 und ein Wälzlager 7 am nur
angedeuteten Fahrzeugaufbau 6 ab.
Der den mit einem Strömungsmittel gefüllten Zylinder 31 in eine obere Kammer
33 und eine untere Kammer 34 unterteilende Kolben 32 besitzt für jede seiner
beiden axialen Bewegungsrichtungen, d. h. für die Zug- sowie für die Druck
stufe jeweils mindestens ein Dämpfungsventil 4 mit jeweils einem von der
oberen Kammer 33 zur unteren Kammer 34 verlaufenden Durchtrittskanal 41,
41′ und 41′′ und einem diesem zugeordneten Ventilschließglied 42, 42′ und
42′′.
Die Ventilschließglieder sind in den Fig. 1 und 2 sowie in den Fig.
4 und 5 lediglich schematisch angedeutet. Sie liegen wie üblich jeweils
für die Zugstufe an der unteren Kolbenstirnfläche 37 und für die Druckstufe
an der oberen Kolbenstirnfläche 36 federnd an, wobei sie die Öffnung des
zugeordneten Durchtrittskanals überdecken.
Die Durchtrittskanäle 41, 41′ und 41′′ des Kolbens 32 sind nun nicht wie
allgemein üblich entweder parallel oder in Radialrichtung schräg zur Kolben
mittelachse 39 ausgerichtet, sondern schräg zur Kolbenmittelachse und etwa
tangential zu einem konzentrisch zur Kolbenmittelachse verlaufenden fiktiven
Kreis 5 angeordnet, der in den Fig. 3 und 6 strichliert angedeutet ist.
Gleichzeitig ist die axial aus dem Zylinder 31 herausgeführte Kolbenstange
35 zumindest beschränkt um ihre Längsachse drehbar am Fahrzeugaufbau 6 angelenkt.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erfolgt die aufbauseitige Anlenkung
der Kolbenstange über einen am Ende der Kolbenstange angeformten Kugelkopf
38. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist die Kolbenstange 35 dagegen
in einem drehelastisch ausgebildeten Gummilager 8 gelagert.
Durch die im Abstand und tangential zur Kolbenmittelachse 39 angeordneten
schrägen Durchtrittskanäle 41 bis 41′′ werden während des Ein- und Austauchens
des Kolbens 32 auf den Kolben Drehmomente ausgeübt, durch welche dieser
relativ zum Zylinder 31 verdreht wird, und zwar insbesondere auch in den
Hubumkehrpunkten. Durch die Überlagerung dieser Drehbewegung auf die Hubbe
wegung des Kolbens wird die eingangs erwähnte Haftreibung entscheidend re
duziert, so daß sich ein feinfühliges Ansprechverhalten des Teleskopstoß
dämpfers ergibt.
Die Richtung der Drehbewegung hängt von der Neigungsrichtung der Durchtritts
kanäle 41 bis 41′′ ab - in Umfangsrichtung des Kreises 5 bzw. des Kolbens
32 gesehen -.
Wenn die Durchtrittskanäle 41 für die Zugstufe und die Durchtrittskanäle
41′ für die Druckstufe wie im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis
3 in Kreisumfangsrichtung gesehen jeweils gleichsinnig schräggestellt sind,
ergibt sich durch das Ein- und Austauchen des Kolbens 32 ein Hin- und Zurück
drehen des Kolbens 32 relativ zum Zylinder 31.
Wenn die Durchtrittskanäle 41 für die Zugstufe und 41′′ für die Druckstufe
dagegen wie im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 bis 6 in Kreisumfangs
richtung gesehen nicht gleichsinnig, sondern gegensinnig schräggestellt
sind, dann wird durch das Ein- und Austauchen des Kolbens 32 eine gleichge
richtete Drehbewegung erzwungen.
Die Größe der Drehbewegung hängt von der Bemessung der Durchtrittskanäle
41 bis 41′′ ab, z. B. von deren Anzahl, deren Durchmesser und deren Neigungs
winkel. Durch entsprechende Bemessung kann die Größe der Drehbewegung somit
in einfacher Weise den jeweils vorliegenden konstruktiven Bedürfnissen angepaßt
werden. Unter anderem ist es also auch in einfacher Weise möglich, durch
unterschiedliche Bemessung und Anordnung der Durchtrittskanäle im Bedarfs
falle für die Zug- und die Druckstufe unterschiedlich große Drehbewegungen
zu erzeugen.
Bei wechselnder Drehrichtung des Kolbens 32 verläuft die Drehbewegung phasen
verschoben zur Hubbewegung des Kolbens, da die Drehbewegung durch den Dämpfer
ölstrom erst gestoppt und anschließend umgekehrt werden muß. Auch bei Aus
führungen mit Drehrichtungsumkehr dauert also die Gleitbewegung bei Hubumkehr
wie gewünscht an; es tritt kein Haften ein und demzufolge wird auch keine
erhöhte Losbrechkraft erforderlich.
Um die Drehbewegung des Kolbens über den Hubumkehrpunkt hinweg aufrechtzu
erhalten bzw. deren Aufrechterhaltung zu fördern, kann auf der Kolbenstange
35 ein massenbehaftetes Bauelement befestigt werden, welches das auf die
Kolbenmittelachse 39 bezogene Massenträgheitsmoment der Kolbenstange bzw.
des Kolbens 32 vergrößert. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist zu diesem
Zweck am aufbauseitigen Kolbenstangenende eine nach Art eines Fangtellers
ausgebildete Schwungmasse 9 befestigt, die das aufbauseitige Lager radial
überkragt.
Claims (5)
1. Teleskopstoßdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Teleskopstoßdämpfer eines
Dämpfer- oder Federbeins, mit einem ein Strömungsmittel enthaltenden
Zylinder und einem darin axial verschiebbaren Kolben, welcher den Zylinder
in zwei Kammern unterteilt und für jede seiner Bewegungsrichtungen (Zug-
und Druckstufe) mindestens ein Dämpfungsventil mit jeweils einem von
der einen zur anderen Kammer verlaufenden Durchtrittskanal und einem
an der Kolbenstirnfläche federnd anliegenden und die Öffnung des Durch
trittskanals überdeckenden Ventilschließglied enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (41, 41′ und 41′′)
nicht parallel, sondern schräg zur Kolbenmittelachse (39) und etwa tan
gential zu einem - fiktiven - Kreis (5), der konzentrisch zur Kolben
mittelachse (39) und im möglichst großen Abstand dazu verläuft, angeordnet
sind,
und daß die axial aus dem Zylinder (31) herausgeführte Kolbenstange (35) zumindest beschränkt drehbar am Fahrzeugaufbau (6) anlenkbar ist.
und daß die axial aus dem Zylinder (31) herausgeführte Kolbenstange (35) zumindest beschränkt drehbar am Fahrzeugaufbau (6) anlenkbar ist.
2. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittskanäle (41, 41′) - in Kreisumfangs
richtung gesehen - jeweils gleichsinnig schräggestellt sind.
3. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß - in Kreisumfangsrichtung gesehen - die Durch
trittskanäle (41) der Druckstufe in die eine und die Durchtrittskanäle
(41′′) der Zugstufe in die andere Richtung schräggestellt sind.
4. Teleskopstoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kolbenstange (35) ein ihr auf ihre
Längsachse (39) bezogenes Massenträgheitsmoment vergrößerndes massenbe
haftetes Bauelement (Schwungscheibe 9) befestigt ist.
5. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein am aufbauseitigen Kolbenstangenende in
an sich bekannter Weise befestigter, das aufbauseitige Lager radial über
kragender Fangteller (9) als Schwungmasse ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873716819 DE3716819A1 (de) | 1986-05-27 | 1987-05-20 | Teleskopstossdaempfer fuer fahrzeuge, insbesondere teleskopstossdaempfer eines daempfer- oder federbeins |
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DE19873716819 DE3716819A1 (de) | 1986-05-27 | 1987-05-20 | Teleskopstossdaempfer fuer fahrzeuge, insbesondere teleskopstossdaempfer eines daempfer- oder federbeins |
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DE3716819A1 true DE3716819A1 (de) | 1987-12-03 |
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ID=25844133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19873716819 Withdrawn DE3716819A1 (de) | 1986-05-27 | 1987-05-20 | Teleskopstossdaempfer fuer fahrzeuge, insbesondere teleskopstossdaempfer eines daempfer- oder federbeins |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3716819A1 (de) |
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- 1987-05-20 DE DE19873716819 patent/DE3716819A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |