DE3817840A1 - Teleskop-stossdaempfer fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Teleskop-Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Federbeine von Radaufhängungen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Einen im wesentlichen gattungsgemäßen Stoßdämpfer zeigt die DE-OS 32 37 058. Dabei ist in der im Dämpferrohr teleskopisch geführten Kolb­ enstange eine hydaulisch gedämpfte Tilgermasse angeordnet, die durch zwei Schraubendruckfedern mittenzentriert ist. Mit dieser Bauart soll eine verbesserte Bedämpfung erzielt werden, in dem der zwischen die ge­ federte und ungefederte Masse geschaltete Stoßdämpfer auf die Aufbau­ eigenfrequenz von ca. 1-3 Hz und der Tilger als zweite Dämpfungsvor­ richtung auf die Radaufhängungseigenfrequenz von ca. 10-15 Hz abge­ stimmt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Teleskop-Stoßdämpfer der gattungs­ gemäßen Art zu schaffen, der im Ansprechverhalten und damit zur Be­ dämpfung höher frequenter Schwingungen besonders wirksam ist und der eine robuste, gegen Querkräfte bzw. Biegemomente unempfindlichere Kon­ struktion aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Besonders vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Patentansprüchen 2-8 entnehm­ bar.

Erfindungsgemäß ist das Dämpferrohr in einem äußeren Führungsrohr ver­ schiebbar aufgenommen und wirkt mit diesem zusammen als hydraulisch gedämpfter Tilger für die höher frequenten Schwingungen im Bereich der Radaufhängungseigenfrequenz. Dabei ist der Tilger bzw. das Dämpferrohr weitgehendst von der Bedämpfung des Aufbaus entkoppelt; d. h., daß zwischen dem Kolben mit Kolbenstange und dem Dämpferrohr keine bzw. nur eine geringe Relativbewegung bzw. Dämpfung erfolgt. Andererseits sind die das Dämpferrohr zentrierenden, elastischen Mitteln, insbesondere Schraubendruckfedern, so ausgelegt, daß deren Widerstand größer als die Lagerreibungskräfte bei stick-slip-Zuständen der Kolbenstange mit Kol­ ben sind, so daß ein nahtloses Ineinanderübergehen von Radaufhängungs­ dämpfung in niederfrequente Aufbaudämpfung möglich ist.

Besonders vorteilhaft kann gemäß Anspruch 2 eine Wälzlagerung des Dämpferrohres verwirklicht sein, wodurch das Ansprechverhalten des Stoßdämpfers bei Biegebelastungen wesentlich verbessert ist.

Gemäß Anspruch 3 kann die Drosseleinrichtung am Dämpferrohr ein Ring­ kolben sein, der zugleich in baulich günstiger Weise als Kolbenstangen­ führung dient. Um bei Durchbiegungen an der Kolbenstange einen erhöhten Dichtungsverschleiß zwischen Kolbenstange und Führungsrohr zu vermei­ den, ist gemäß Anspruch 4 eine schwimmende Dichtung vorgesehen. Bevor­ zugt wird gemäß Anspruch 6 zur Erzielung einer Dämpfungswirkung bei Re­ lativbewegungen zwischen dem Dämpferrohr und dem Führungsrohr ein Dros­ selspalt am Ringkolben vorgesehen, was eine hohe Funktionssicherheit bei günstigem Bauraum sicherstellt. Spezielle Drosselventile können da­ durch entfallen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt im Längsschnitt abschnittsweise ein Federbein eines Kraftfahrzeuges mit einer ersten und einer zweiten Dämpfungsvorrichtung.

Das mit 10 bezeichnete Federbein eines Kraftfahrzeuges ist nur inso­ weit dargestellt, als es für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Das Federbein (10) weist eine Kolbenstange (12) auf, an derem einen Ende ein Kolben (14) angeordnet ist, während das andere, nicht dargestellte Ende am Aufbau eines Kraftfahrzeuges angelenkt ist.

Der Kolben (14) gleitet in einem Dämpferrohr (16), weist eine Ringdich­ tung (18) auf und unterteilt das allseits geschlossene Dämpferrohr (16) in zwei Kammern (20, 22). Im Kolben (14) sind zwei in entgegengesetzte Richtungen durchgängige Drosselventile (24, 26) vorgesehen. Ferner ist in der Kammer (22) ein Gasdruckkissen (28) angeordnet, welches der beim Einfahren der Kolbenstange (12) in das Dämpferrohr (16) auftretenden Volumenverringerung der Kammern (20, 22) Rechnung trägt. Die Kammern (20, 22) sind mit Hydraulikmedium gefüllt.

An der durch die Kolbenstange (12) durchsetzten Stirnwand (30) des Dämpferrohres (16) ist ein Ringkolben (32) festgelegt, der mit seiner zentralen Bohrung (34) zugleich die Gleitlagerung für die Kolbenstange (12) bildet. Eine in die Stirnwand (30) eingesetzte Ringdichtung (36) dichtet den Durchtritt der Kolbenstange (12) ab.

Um das Dämpferrohr (16) herum ist ein ebenfalls allseits geschlossenes Führungsrohr (38) vorgesehen, welches mit seiner unteren Stirnwand (40) in nicht dargestellter Weise mit einem Radträger einer Radaufhängung des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Des weiteren ist in nicht darge­ stellter Weise an dem Führungsrohr (38) eine Schraubendruckfeder abge­ stützt, die andererseits auf den Aufbau des Kraftfahrzeuges wirkt und die Feder zwischen der ungefederten Masse der Radaufhängung und der ge­ federten Masse des Aufbaues bildet.

Zwischen dem Dämpferrohr (16) und dem Führungsrohr (38) sind zwei ring­ förmige Kugelbüchsen (42, 44) als Wälzlagerung vorgesehen, die auch bei Querkräften eine leichtgängige Verschiebbarkeit zwischen dem Dämpfer­ rohr (16) und dem Führungsrohr (38) ermöglichen. Drei Anschlagscheiben (46, 48, 50) sowie der das Dämpferrohr (16) überragende Umfangsrand des Ringkolbens (32) stellen sicher, daß sich die Kugelbüchsen (42, 44) nicht aus dem eingegrenzten Bereich in Nähe der Stirnwände (30, 52) des Dämpferrohres (16) verlagern. In der von der Kolbenstange (12) durch­ setzten Stirnwand (54) des Führungsrohres (38) ist eine in radialer Richtung insgesamt nachgiebige Ringdichtung (56) zur Abdichtung der Kolbenstange (12) vorgesehen. Die Ringdichtung (56) ist schwimmend ge­ lagert, d. h., daß sie sich bei Durchbiegungen der Kolbenstange (12) in radialer Richtung innerhalb deren Aufnahme in der Stirnwand (54) mit verlagern kann.

Das Dämpferrohr (16) wird mittels zweier Schraubendruckfedern (58, 60) in eine hinsichtlich des Verschiebebereiches innerhalb des Führungs­ rohres (38) mittlere, zentrische Lage vorgespannt. Die Vorspannung der Schraubendruckfedern ist dabei derart, daß sie die maximal auftretende Reibungskraft zwischen Kolben (14) und Kolbenstange (12) in Bereich der Gleitlagerungen übersteigt. Damit ist vermieden, daß bei hohen Quer­ kräften die Dämpfungswirkung aufgrund der Volumenverdrängung zwischen den Kammern (20, 22) blockiert bzw. aufgehoben wäre.

Zwischen der Umfangswand des Führungsrohres (38) und der Umfangswand des Ringkolbens (32) ist ein Drosselspalt s gebildet, der eine defi­ nierte Dämpfungswirkung zwischen den durch den Ringkolben (32) unter­ teilten Kammern (62, 64) innerhalb des Führungsrohres (38) bewirkt. Fer­ ner sind an den Stirnwänden (54, 40) des Führungsrohres (38) gummiela­ stische Anschlagpuffer (66, 68) abgestützt, die bei maximalen Amplituden des Dämpferrohres (16) einen gedämpften Anschlag sicherstellen und temperaturbedingte Volumenveränderungen der Dämpfungsflüssigkeit in den Kammern (62, 64) ausgleichen.

Das dargestellte Federbein (10) bzw. der beschriebene Stoßdämpfer ist zweifach wirkend. Dabei sind die Drosselventile (24, 26) im Kolben (14) der ersten Dämpfungsvorrichtung innerhalb des Dämpferrohres (16) derart eingestellt, daß eine maximale Aufbaudämpfung im Bereich der Aufbau­ eigenfrequenz erzielt wird. Darüber hinaus ist der Drosselspalt s zwi­ schen Ringkolben (32) und Führungsrohr (38) als zweite Dämpfungsvor­ richtung auf die höher frequenten Radaufhängungsschwingungen im Bereich der Radaufhängungseigenfrequenz abgestimmt. Durch die Wälzlagerung zwischen dem Führungsrohr (38) und dem Dämpferrohr (16) wird eine hohe Ansprechempfindlichkeit des Stoßdämpfers insbesondere bei hochfrequen­ ten Schwingungen erzielt.

Claims (8)

1. Teleskop-Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Federbei­ ne von Radaufhängungen, mit einem Dämpferrohr, in dem ein mit Drosselventilen versehener Kolben mit Kolbenstange gleitet, sowie mit einer zweiten Dämpfungsvorrichtung für höher frequente Schwingungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpferrohr (16) ver­ schiebbar in einem geschlossenen, von der Kolbenstange (14) durch­ setzten Führungsrohr (38) gelagert ist, daß das Dämpferrohr (16) durch elastische Mittel (58, 60) in einer mittleren Stellung im Führungsrohr (38) zentriert ist und daß zwischen Führungsrohr (38) und Dämpferrohr (16) eine Drosseleinrichtung (32) vorgesehen ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage­ rung des Dämpferrohres (16) im Führungsrohr (38) mittels Kugelbüch­ sen (42, 44) erfolgt.

3. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Drosseleinrichtung ein Ringkolben (32) vorgesehen ist, der an der einen Stirnwand (30) des Dämpferrohres (16) festgelegt ist und zugleich als Kolbenstangenführung dient.

4. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (12) in der Stirnwand (54) des Führungsrohres (38) über einen schwimmenden Dichtring (56) abgedichtet ist.

5. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnwänden (40, 54) des Führungsrohres (38) je ein ela­ stischer Anschlagpuffer (66, 68) für das Dämpferrohr (16) vorgesehen ist.

6. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungswirkung am Ringkolben (32) durch einen umlaufenden Drosselspalt s zwischen dem Ringkolben und der Innenumfangswand des Führungsrohres (38) bewirkt ist.

7. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Dämp­ ferrohr (16) Anschlagscheiben (46, 48, 50) für die Kugelbüchsen (42, 44) festgelegt sind.

8. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ela­ stischen Mittel zur Mittenzentrierung des Dämpferrohres (16) im Führungsrohr (38) Schraubendruckfedern (58, 60) sind.