DE3815967A1 - Schwingungsdaempfer mit gas- oder fluessigkeitsgefuellten raeumen - Google Patents
Schwingungsdaempfer mit gas- oder fluessigkeitsgefuellten raeumenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit gas- oder flüssigkeitsge
füllten Räumen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Schwingungsdämpfer dieser Art sind in vielfältiger Form und auf vielen
technischen Gebieten bestens bekannt.
Besondere Verbreitung und Bedeutung haben sie im Fahrzeugbau, insbesondere
im Automobilbau, bei der Fahrzeugabfederung gewonnen. Hier üben sie einen
entscheidenden Einfluß nicht nur auf den Fahrkomfort, sondern auch auf
das Fahrverhalten, insbesondere die Fahrsicherheit des Fahrzeuges aus.
Wegen ihrer guten Dämpfereigenschaften haben sich hierbei im wesentlichen
hydraulische Teleskop-Stoßdämpfer durchgesetzt. Solche Teleskop-Stoßdämpfer
erfordern wegen der ein- und ausfahrenden Kolbenstange in axialer Richtung
vergleichsweise viel Raum, weshalb häufig entweder Kompromisse bezüglich
der Einbaulage des Stoßdämpfers und damit dessen Wirksamkeit geschlossen
oder aber Einschränkungen bezüglich der Fahrgast- oder Laderaumnutzung
(z. B. Durchladebreite, Bodenhöhe) hingenommen werden müssen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer
der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, der
mit einem Teleskop-Stoßdämpfer vergleichbar gute Dämpfungseigenschaften
besitzt und vergleichsweise wenig Bauraum benötigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer ist aufgrund seiner in axialer
Richtung kurzen Bauweise vorzüglich für den Einsatz in Fahrzeugen geeignet,
in denen der Raum zur Unterbringung eines Schwingungs- bzw. Stoßdämpfers
knapp bemessen ist, z. B. in Personenkraftwagen oder Wohnanhängern etc.
Wegen seiner kompakten Bauweise kann er ohne Schwierigkeiten unter Flur
eingebaut werden, d. h. unmittelbar zwischen dem Fahrzeugboden und dem
ein- bzw. ausfedernden Radführungsglied; zu seiner Unterbringung wird
in axialer Länge etwa die halbe Dämpfer-Hublänge weniger Einbaulänge benötigt
als für die Unterbringung eines entsprechenden Teleskop-Stoßdämpfers.
Den Fahrgastinnenraum und/oder die Durchladebreite des Fahrzeuges sonst
beeinträchtigende Feder- bzw. Dämpferdome werden nicht benötigt.
Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen in zum Teil geschnittener Darstellung
Fig. 1 die teilgeschnittene Seitenansicht einer
Kraftfahrzeug-Hinterachse mit einem Schwingungs
dämpfer gemäß der Erfindung und
Fig. 2 den Längsschnitt durch einen Schwingungsdämpfer
gemäß der Erfindung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeug-Hinterachse ist ein an seinem
freien Ende ein Fahrzeugrad 4 tragender Längslenker 1, der im Ausführungs
beispiel Teil einer bekannten Verbund- oder Koppellenkerachse ist, um
eine Lagerachse 2 schwenkbar am nur angedeuteten Fahrzeugaufbau 3 angelenkt.
Zwischen dem Radführungslenker, d. h. dem Längslenker 1 und dem Fahrzeugauf
bau 3 ist ein Schwingungsdämpfer 5 zwischengeschaltet, der entsprechend dem
Ein- bzw. Ausfedern des Fahrzeugrades 4 in seiner axialen Richtung zusammenge
drückt bzw. auseinandergezogen wird.
Wie Fig. 2 zeigt, besteht der Schwingungsdämpfer 5 aus einem am Fahrzeugaufbau
3 unmittelbar befestigten dosen- oder topfförmigen formsteifen ersten Dämpferteil
6 und einem diesem axial benachbarten zweiten Dämpferteil 7, welcher im wesent
lichen durch einen flexiblen Rollbalg 8 gebildet wird, der mit seinem einen
Ende druckdicht an einem mit dem Längslenker 1 verbundenen formsteifen stirn
seitigen Deckelteil 9 und mit seinem anderen Ende ebenfalls druckdicht am
dosenförmigen ersten Dämpferteil 6 befestigt ist, wobei er beim Ein- und Aus
federn des Fahrzeugrades 4, d. h. beim Verschwenken des Längslenkers 1 relativ
zum Fahrzeugaufbau 3 am Außenumfang des dosenförmigen Dämpferteils 6 abrollt.
Der dosenförmige erste Dämpferteil 6 schließt einen - im Ausführungsbeispiel
gasgefüllten - Speicherraum 13 konstanten Volumens ein, welcher über erste
Drosselöffnungen 16 mit einem vom Rollbalg 8 und vom Deckelteil 9 eingeschlos
senen ersten Feder-Dämpfer-Raum 14 in Verbindung steht, dessen Volumen sich
beim Einfedern verkleinert und beim Ausfedern vergrößert.
Der erste Feder-Dämpfer-Raum 14 steht über zweite Drosselöffnungen 17 zusätzlich
mit einem zweiten Feder-Dämpfer-Raum 15 ebenfalls variablen Volumens in Ver
bindung, welcher innerhalb des vom Rollbalg 8 begrenzten zweiten Dämpferteils 7
als vom ersten Feder-Dämpfer-Raum 14 flexibel abgetrennter Teilraum ausgebildet
ist. Die Abtrennung erfolgt mittels einer flexiblen Trennwand in Form einer
speziellen inneren Rollbalganordnung 10, die einerseits am dosenförmigen ersten
Dämpferteil 6 und andererseits am Rollbalg 8 druckdicht befestigt ist und
beim Ein- und Ausfedern am Innenumfang des Rollbalgs 8 abrollt.
Die innere Rollbalganordnung 10 besteht aus einem axial in Richtung des Fahrzeug
aufbaus 3 abrollenden ersten Rollbalgteil 11 und einem axial in Richtung des
Längslenkers 1 abrollenden zweiten Rollbalgteil 12, die zwischen sich ein
inkompressibles Medium einschließen. In der in Fig. 2 dargestellten Konstruktions
lage sind sie etwa symmetrisch zueinander ausgerichtet.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die innere Rollbalganordnung 10
einstückig ausgebildet; dabei sind die aufeinandergelegten beiden Enden
des Rollbalgs am dosenförmigen ersten Dämpferteil 6 und der mittlere Bereich
des Rollbalgs mit Hilfe eines formsteifen inneren Ringes 22 und einer äußeren
Schelle 23 am Rollbalg 8 befestigt.
Beim Einfedern des Fahrzeuges bzw. der Fahrzeugräder 4 werden der formsteife
erste Dämpferteil 6 und der zweite Dämpferteil 7 entsprechend der Schwenk
bewegung des Längslenkers 1 axial aufeinander zubewegt, wobei der Rollbalg 8
auf dem Außenumfang des dosenförmigen ersten Dämpferteils 6 in Richtung
des Fahrzeugaufbaus 3 - maximal bis zur mit 8′ bezifferten punkt-gestrichel
ten oberen Position - abrollt, so daß aus dem ersten Feder-Dämpfer-Raum
14 aufgrund seines sich dabei verringernden Kammervolumens Gas einerseits
über die ersten Drosselöffnungen 16 in den Speicherraum 13 und andererseits
über die zweiten Drosselöffnungen 17 in den beim Einfedern sein Volumen
vergrößernden zweiten Feder-Dämpfer-Raum 15 strömt. Die Drosselwirkung
der Drosselöffnungen 16 und 17 wird durch die Bemessung der Ventilplatten
24 und 25 bestimmt; für diese Druckstufe muß durch entsprechende Bemessung
der Ventilplatten 25 - erforderlichenfalls sogar durch Fortfall dieser
Ventilplatten - die Drosselwirkung der zweiten Drosselöffnungen 17 im Vergleich
zur Drosselwirkung die ersten Drosselöffnungen 16 so gering gemacht werden,
daß sichergestellt ist, daß der zweite Feder-Dämpfer-Raum 15 in der Druck
stufe schnell und ausreichend mit Gas gefüllt wird. In der Druckstufe wird
die Dämpferwirkung des Schwingungsdämpfers 5 somit im wesentlichen durch
die ersten Drosselöffnungen 16 mit den Ventilplatten 24 bestimmt.
In der Zugstufe, d. h. wenn der Schwingungsdämpfer 5 aufgrund einer entsprechen
den Schwenkbewegung des Längslenkers 1 auseinandergezogen wird, wird eine
Dämpfungswirkung ausschließlich durch die zweiten Drosselöffnungen 17 bewirkt,
wobei wiederum Ventilplatten 26 zur Anwendung kommen können. Die ersten
Drosselöffnungen 16 und der Speicherraum 13 leisten in der Zugstufe keinen
Beitrag zur Dämpfung.
Beim Ausfedern rollt der Rollbalg 8 auf dem Außenumfang des dosenförmigen
ersten Dämpferteils 6 in Richtung Längslenker 1 ab, wobei das Kammervolumen
des zweiten Feder-Dämpfer-Raums 15 zwangsweise verringert wird. Der Druck
im zweiten Feder-Dämpfer-Raum 15 wird dabei größer als der im ersten Feder
Dämpfer-Raum 14 herrschende Druck, so daß das im zweiten Feder-Dämpfer-Raum
15 komprimierte Gas unter gezielter Drosselung durch die zweiten Drossel
öffnungen 17 gepreßt wird.
Durch das in der inneren Rollbalganordnung 10 befindliche inkompressible
Medium wird hierbei verhindert, daß diese innere Rollbalganordnung zusammen
gepreßt und durch den zwischen dem Rollbalg 8 und dem formsteifen dosenförmigen
ersten Dämpferteil 6 gebildeten Spalt 27 gedrückt wird; das inkompressible
Medium ermöglicht einen entsprechenden Gegendruck, der diese innere Roll
balganordnung 10 ausreichend stabilisiert und das Gas zwingt, durch die
zweiten Drosselöffnungen 17 zu strömen.
Bei maximaler Ausfederung nimmmt der Rollbalg im oberen Bereich etwa die
strichpunktierte Lage ein, die mit 8′′ beziffert ist; die innere Rollbalg
anordnung 10 ist in entsprechender Weise in Richtung des Längslenkers 1
abgerollt, wobei ihr zweiter Rollbalgteil 12 etwa die mit 12′′ bezifferte
strichpunktierte Lage einnimmt.
Für die Druck- und die Zugstufe sind im Ausführungsbeispiel je ein innerer
Anschlag vorgesehen, die durch einen progressiven ersten Anschlagpuffer 18
und einen an einem flexiblen Zugseil 20 befestigten progressiven zweiten
Anschlagpuffer 19 gebildet sind. Gestrichelt angedeutet ist die Lage dieses
Seils und dieses Zuganschlagpuffers beim Einfedern des Schwingungsdämpfers.
Von entscheidender Bedeutung für die Funktionsfähigkeit des Schwingungs
dämpfers in Druck- und in Zugrichtung ist der zweite Feder-Dämpfer-Raum 15.
Erst durch ihn wird auch in der Zugstufe die gewünschte und notwendige
Dämpfung erzielt. Ohne diesen zweiten Feder-Dämpfer-Raum läge in der Zug
stufe quasi eine reine Gasfeder vor, die beim Ausfedern des Rades ungedämpft
schwingen würde, da sich das vom Rollbalg 8 eingeschlossene Gas frei ent
spannen könnte. Durch den mit dem ersten Feder-Dämpfer-Raum nur über gedrosselte
Öffnungen 17 verbundenen zweiten Feder-Dämpfer-Raum 15 wird eine solche
freie Entspannung des im ersten Feder-Dämpfer-Raum eingeschlossenen Gases
verhindert; auf den Rollbalg 8 wird eine dem Ausfedern entgegengerichtete
Kraft von dem in der zweiten Feder-Dämpfer-Raum 15 komprimierten Gas ausge
übt, die entsprechend der Drosselwirkung der zweiten Drosselöffnungen 17
nur gedämpft abgebaut wird.
Der erfindungsgemäße Schwindungsdämpfer 5 besitzt zumindest teiltragende
Eigenschaften, d. h. er besitzt nicht nur Dämpfungs-, sondern durchaus
auch gewisse Federungseigenschaften, die mit zur Abfederung des Fahrzeuges
herangezogen werden können, so daß die eigentliche Fahrzeugfederung, z.
B. mechanische Schraubenfedern, entsprechend kleiner bemessen werden kann.
Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt auch den Vorteil, daß kleinere,
z. B. durch übliche Fahrbahnunebenheiten hervorgerufene Stöße "geschluckt"
werden, während sie bei Verwendung üblicher Stoßdämpfer im allgemeinen
im Fahrzeuginneren deutlich spürbar sind.
Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer ist in Form eines gasgefüllten
Dämpfers erläutert worden. Grundsätzlich ist er auch als flüssigkeitsge
füllter Dämpfer ausführbar; in diesem Fall muß jedoch ein volumenausgleichen
der Gasfederraum vorgesehen werden, der in Fig. 2 durch eine Strichpunktierung
prinzipienhaft angedeutet und mit 28 beziffert ist.
Der Vollständigkeit halber ist in Fig. 2 noch ein Schutzbalg 21 angedeutet,
der insbesondere den Teil des Schwingungsdämpfers, auf dem der Rollbalg
abrollt, vor Verschmutzung schützen soll.
Claims (3)
1. Schwingungsdämpfer mit gas- oder flüssigkeitsgefüllten Räumen, die über
Drosselöffnungen miteinander verbunden sind, zur Schwingungsdämpfung
zweier relativ zueinander bewegbarer Bauteile, insbesondere eines
Radführungsgliedes (Lenker) und des Aufbaus eines Fahrzeugs,
gekennzeichnet
- a) durch einen Speicherraum (13) konstanten Volumens, der innerhalb eines an einem der beiden Bauteile, z. B. am Fahrzeugaufbau (3) befestigbaren formsteifen dosenförmigen ersten Dämpferteils (6) gebildet ist,
- b) durch einen über erste Drosselöffnungen (16) mit dem Speicherraum (13) in Verbindung stehenden ersten Feder-Dämpfer-Raum (14) variablen Volumens, der innerhalb eines dem ersten Dämpferteil (6) axial benachbarten zweiten Dämpferteils (7) gebildet ist, welcher mit einem Rollbalg (8) auf dem Außenumfang des ersten Dämpferteils (6) abrollt und über einen ihn stirn seitig abschließenden formsteifen Deckelteil (9) am anderen der beiden Bauteile, z. B. am Radführungsglied (1) befestigbar ist,
- c) und durch einen über zweite Drosselöffnungen (17) mit dem ersten Feder-Dämpfer- Raum (14) in Verbindung stehenden zweiten Feder-Dämpfer-Raum (15) variablen Volumens, der innerhalb des zweiten Dämpferteils (7) als vom ersten Feder- Dämpfer-Raum (14) flexibel abgetrennter und nach außen durch den Rollbalg (8) begrenzter Teilraum ausgebildet ist, wobei die Abtrennung durch eine einerseits am dosenförmigen ersten Dämpferteil (6) und andererseits am Rollbalg (8) druckdicht befestigte und am Innenumfang des Rollbalgs (8) abrollende innere Rollbalganordnung (10) bewirkt ist, welche - etwa sym metrisch ausgebildet - einen axial in Richtung des einen Bauteils (Aufbau 3) abrollenden ersten Rollbalgteil (11) und einen axial in Richtung des anderen Bauteils (Radführungsglied 1) abrollenden zweiten Rollbalg teil (12) aufweist, die zwischen sich ein inkompressibles Medium ein schließen.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Speicherraum (13) und Feder-Dämpfer-Räume
(14, 15) gasgefüllt sind.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Speicherraum (13) und Feder-Dämpfer-Räume
(14, 15) flüssigkeitsgefüllt sind und daß im Speicherraum (13) ein
volumenausgleichender Gasfederraum (28) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883815967 DE3815967A1 (de) | 1987-05-21 | 1988-05-10 | Schwingungsdaempfer mit gas- oder fluessigkeitsgefuellten raeumen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3717062 | 1987-05-21 | ||
DE19883815967 DE3815967A1 (de) | 1987-05-21 | 1988-05-10 | Schwingungsdaempfer mit gas- oder fluessigkeitsgefuellten raeumen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3815967A1 true DE3815967A1 (de) | 1988-12-01 |
Family
ID=25855860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883815967 Withdrawn DE3815967A1 (de) | 1987-05-21 | 1988-05-10 | Schwingungsdaempfer mit gas- oder fluessigkeitsgefuellten raeumen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3815967A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0860306A1 (de) * | 1997-02-20 | 1998-08-26 | BPW Bergische Achsen Kommanditgesellschaft | Luftfeder |
DE102007004037A1 (de) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Carl Freudenberg Kg | Anordnung eines Faltenbalgs als Schutzmanschette an einer Luftfeder |
WO2020033247A1 (en) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | Hendrickson Usa, L.L.C. | Damping air spring with variable piston volume |
DE102009003829B4 (de) | 2009-04-27 | 2020-08-06 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Luftfedereinrichtung |
DE102008026219B4 (de) | 2008-05-30 | 2021-12-02 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Luftfeder zum Einbau in ein Kraftfahrzeug |
-
1988
- 1988-05-10 DE DE19883815967 patent/DE3815967A1/de not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |