DE3842801C2 - Zum Dämpfen der Rückstellbewegung einer Drosselklappe eines Drosselklappenstutzens ausgebildeter Schließdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen zum Dämpfen der Rückstellbewegung einer Drosselklappe eines Drosselklappenstutzens ausgebildeten Schließdämpfer, welcher einen von einer Kolbenstange in einen Dämpfzylinder bewegbaren Kolben hat, der den Dämpfzylinder in zwei Kammern aufteilt, die über eine Drosselverbindung eine ständige Verbindung miteinander haben und bei dem der Kolben ein Einwegeventil zur Freigabe eines größeren Strömungsquerschnittes zwischen den Kammern bei Bewegung des Kolbens in einer Richtung aufweist.

Solche Schließdämpfer werden in heutigen Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind deshalb bekannt (US 2,609,807).

Aus der DE 29 44 740 A1 ist ein Schließdämpfer für Drosselklappen von Fahrzeugen mit einem in einem Gehäuse verschiebbar gehaltenen Stößel bekannt, der von einer mit Unterdruck beaufschlagbaren, in dem Gehäuse aufgespannten Membrane betä­ tigbar ist und bei Vorliegen eines Unterdruckes in eine Stellung verstellbar ist, in der er mit einem Anschlag zur Begrenzung der Schließbewegung der Drosselklappe zu­ sammenwirkt. Um zu verhindern, daß bei einem plötzlichen Schließen der im An­ saugsystem einer eines Kraftfahrzeugmotors angeordneten Drosselklappe der an den Wandungen des Saugrohres niedergeschlagene und in den Brennraum trans­ portierte Kraftstoff in Folge des mangelnden Luftstromes nur unvollständig verbrennt, sind Schließdämpfer vorgesehen, mit deren Hilfe die Drosselklappe nach der Frei­ gabe des Gaspedals durch den Fahrzeugführer über einen bestimmten Zeitraum so weit geöffnet gehalten wird, daß der für eine unvollständige Verbrennung des Rest­ kraftstoffes erforderliche Luftstrom in das Saugrohr gelangen kann. Ein Ruckeln der Rückstellbewegung der Drosselklappe wird dadurch nicht vermieden.

Bei leistungsstärkeren Personenkraftwagen kommt es vor, daß der Fahrer zu kräftig das Fahrpedal niedertritt. Es kommt dann zu einer unerwünscht starken Beschleunigung. Gibt der Fahrer deshalb plötzlich das Fahrpedal wieder frei, kommt es zu einer ruckartigen Verzögerung. Aus ver­ schiedenen Gründen, insbesondere der Elastizitäten im Antriebsstrang und der Ausbildung des Übertragungsge­ stänges vom Fahrpedal zum Motor, entsteht ein sich wiederholendes, ruckartiges Beschleunigen und Verzögern. Solche unangenehmen Längsschwingungen klingen meist nur langsam ab.

Die bekannten Schließdämpfer, mit denen man zur Vermei­ dung dieses Ruckelns die Rückstellbewegung der Drosselklappe verzögert, weisen in ihrem Kolben Zungen­ ventile auf, durch die beim Öffnen der Drosselklappe Dämpfmedium mit geringem Strömungswiderstand flie­ ßen kann. Beim Schließen der Drosselklappe sind diese Zungenventile geschlossen, so daß die Dämpfmedium über einen engen Drosselquerschnitt von einer zur ande­ ren Kammer des Schließdämpfers strömen muß und dadurch die gewünschte Dämpfung eintritt.

Nachteilig bei den bekannten Schließdämpfern ist es, daß sie relativ aufwendig gestaltet sind. Dadurch sind die Herstellungskosten für solche Schließdämpfer unerwünscht hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schließ­ dämpfer der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er möglichst einfach aufgebaut ist und deshalb kosten­ günstig hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Einwegeventil einen im Kolben mit einem radial äußeren Bereich eingespannten, elastischen Schließring hat, welcher mit einem radial inneren Bereich zur Steue­ rung einer an der Kolbenstange vorbei führenden Strömungs­ verbindung zwischen den Kammern in einer Strömungsrich­ tung abhebbar an der Kolbenstange anliegt.

Durch diese Gestaltung ist der Schließdämpfer besonders einfach aufgebaut und deshalb kostengünstig herstellbar. Da die Kolbenstange zugleich die Anlagefläche für das Schließglied des Einwegeventils bildet, benötigt ledig­ lich diese Kolbenstange als einziges Bauteil des Schließ­ dämpfers eine feinstbearbeitete Oberfläche. Da die Kol­ benstange im Schließdämpfer axial verschiebbar angeord­ net sein muß, benötigt sie eine solche feinstbearbeitete Oberfläche ohnehin, so daß die Mehrkosten für das Ein­ wegeventil insgesamt sehr gering sind. Weiterhin lassen sich durch den Schließring relativ große Strömungsquer­ schnitte rasch freigeben, so daß der Schließdämpfer in Öffnungsrichtung der Drosselklappe und damit beim Be­ schleunigen des Fahrzeugs nur eine sehr geringe Dämpfung aufweist und deshalb die maximal mögliche Beschleunigung des Fahrzeugs nicht herabsetzt.

Eine sehr gute Schließwirkung des Schließringes in einer Bewegungsrichtung und dennoch leichtes Öffnen in der entgegengesetzten Bewegungsrichtung läßt sich erreichen, wenn der gegen die Kolbenstange anliegende, innere Be­ reich des Schließringes durch eine elastische Manschette gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform kann die Kolben­ stange ohne Abstufung ausgebildet sein, wodurch sie besonders kostengünstig zu bearbeiten ist.

Eine alternative Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Kolbenstange eine umlaufende Schulter hat, gegen die der innere Bereich des Schließringes von einer Seite her anliegt.

Konstruktiv besonders einfach ist der Schließdämpfer ge­ staltet, wenn der Kolben eine am freien Ende der Kolben­ stange befestigte Lochscheibe und ein darauf befestig­ tes, erstes Stützteil hat, welches in einer dem Kolben­ stangenende abgewandten Stirnseite eine umlaufende Nut hat, in welche ein Ringwulst einer den Kolben im Dämpf­ zylinder abdichtenden Rollmembran und der äußere Bereich des Schließringes eingesetzt sind.

Die Befestigung der Rollmembran des Kolbens des Dämpf­ zylinders und die Befestigung des Schließringes können auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß der Ringwulst der Rollmembran und der äußere Bereich des Schließringes von einem zweiten Stützteil in der umlaufenden Nut ein­ gespannt sind und daß die beiden Stützteile mit der Roll­ membran und dem Schließring zwischen der Lochscheibe und einer zweiten, an der Kolbenstange fixierten Lochscheibe eingespannt sind. Ein solcher Dämpfzylinder ist beson­ ders einfach zu montieren, da alle Teile durch die zweite Lochscheibe zusammengespannt werden.

Zum Zusammenhalten der Bauteile des Kolbens ist ledig­ lich ein einziges Halteelement erforderlich, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die am Kolben­ stangenende vorgesehene Lochscheibe durch eine Nietver­ bindung unlösbar mit der Kolbenstange verbunden und die andere Lochscheibe mittels eines Sprengringes axial fixiert ist.

Die Rollmembran ist während der Hubbewegung des Kolbens gut geführt, wenn das zweite Stützteil zur Führung der Rollmembran einen tassenförmigen Abrollrand aufweist.

Zur weiteren Vereinfachung des Schließdämpfers trägt es bei, wenn das zweite Stützteil auf seiner der zweiten Lochscheibe zugewandten Stirnseite einen umlaufenden Steg hat, auf dem die zweite Lochscheibe unter Zwischen­ schaltung einer kreisringförmigen Filterscheibe auf­ liegt.

Ganz besonders kostengünstig ist der Schließdämpfer her­ stellbar, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Er­ findung die beiden Stützteile als Kunststoff-Spritzteile ausgebildet sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nach fol­ gend beschrieben.

Diese zeigt in

Fig. 1 eine Ansicht eines Drosselklappenstutzens mit dem erfindungsgemäßen Schließdämpfer,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Hälfte des Schließdämpfers nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Hälfte des Kolbenbereiches einer zweiten Ausführungs­ form des Schließdämpfers nach der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt einen Drosselklappenstutzen 1 mit einem Stellhebel 2, welcher mittels eines Seilzuges 3 derart zu verschwenken ist, daß die nicht zu sehende Drosselklappe in Offenstellung zu gelangen vermag. Am Stellhebel 2 ist ein Arm 4 vorgesehen, welcher nicht fest mit einer Kolbenstange 5 eines Schließdämpfers 6 verbunden ist.

Die genaue Gestaltung des Schließdämpfers 6 ergibt sich aus Fig. 2. Dieser hat ein Gehäuse 7, in welches die Kolbenstange 5 dichtend hineingeführt ist und daß sie mittels eines Kolbens 8 in zwei Kammern 9, 10 aufteilt, welche jeweils mit einem Dämpfmedium gefüllt sind. Zur Bildung des Kolbens 8 ist am freien, in der Zeich­ nung unteren Ende der Kolbenstange 5 eine erste Loch­ scheibe 11 durch eine Nietverbindung 12 unlösbar mit der Kolbenstange 5 verbunden. Auf dieser ersten Lochscheibe 11 sitzt von oben her mit Nocken 13 ein erstes Stützteil 14 auf. Dieses hat in seiner oberen Stirnfläche eine umlaufende Nut 15, in welche von oben her ein Ringwulst 16 einer Rollmembran 17 und ein äußerer Bereich 18 eines Schließringes 19 eingesetzt sind. Dieser Schließring 19 liegt mit einer nach unten weisenden Manschette 20 mit geringer Vorspannung gegen die Kolbenstange 5 an.

Von oben her sitzt auf dem Ringwulst 16 und dem äußeren Bereich 18 des Schließringes 19 ein zweites Stützteil 21 und hält diese Teile dadurch in der Nut 15. Das zweite Stützteil 21 hat einen nach oben weisenden, tassenarti­ gen Abrollrand 22, auf dem bei einer Axialbewegung des Kolbens 8 die Rollmembran 17 abrollt. Auf seiner dem Kol­ benstangenende abgewandten Stirnseite hat das zweite Stützteil 21 einen umlaufenden, ringförmigen Steg 23, auf dem eine Filterscheibe 24 aufliegt. Auf dieser Fil­ terscheibe 24 ruht eine zweite Lochscheibe 25, die mit­ tels eines Sprengringes 26 auf der Kolbenstange 5 fixiert ist. Auf diese Weise sind die Stützteile 14 und 21 und die Rollmembran 17 sowie der Schließring 19 zwi­ schen den Lochscheiben 11 und 25 eingespannt.

Zwischen den Kammern 9 und 10 kann Dämpfmedium über eine ständig offene Drosselverbindung 27 ausgetauscht werden. Bewegt sich der Kolben 8 abwärts, so strömt ausschließlich über diese Drosselverbindung 27 Dämpf­ medium von der Kammer 10 zur Kammer 9, was mit einem durchgezogen dargestellten Pfeil verdeutlicht wurde. Die Axialbewegung des Kolbens 8 wird somit beim Einwärts­ hub der Kolbenstange 5 gedämpft.

Bewegt sich die Kolbenstange 5 in der Zeichnung gesehen nach oben, dann vermag die Manschette 20 von der Kolben­ stange 5 abzuheben und dadurch eine zusätzliche Strö­ mungsverbindung 28 freizugeben, über die mit geringem Strömungswiderstand Dämpfmedium von der Kammer 9 zur Kammer 10 fließen kann. Der Auswärtshub der Kolben­ stange 5 ist deshalb ungedämpft. Die Strömung beim Aus­ wärtshub wurde durch gestrichelte Pfeile verdeutlicht. Bei umgekehrter Bewegungsrichtung des Kolbens 8 legt sich die Manschette 20 dichtend gegen die Mantelfläche der Kolbenstange 5 an, so daß dann die Strömungsverbin­ dung 28 gesperrt ist. Mithin bildet die Manschette 20 zusammen mit der Mantelfläche der Kolbenstange 5 ein zur Kammer 10 hin öffnendes Einwegeventil.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Einwege­ ventil anders gestaltet. Der Schließring 19 liegt bei dieser Ausführungsform mit einem inneren Bereich gegen eine zum Kolbenstangenende weisende Schulter 29 der Kol­ benstange 5 an. Ist in der Kammer 10 ein höherer Druck als in der Kammer 9, dann wird der innere Bereich axial gegen diese Schulter 29 gedrückt, so daß kein Druckmit­ tel passieren kann. Ist der Druck in der Kammer 9 höher als in der Kammer 10, hebt der innere Bereich des Schließringes 19 von dieser Schulter 29 ab und öffnet dadurch zusätzlich zur Drosselverbindung 27 eine Strö­ mungsverbindung mit geringem Strömungswiderstand von der Kammer 9 zur Kammer 10.

Claims (9)

1. Zum Dämpfen der Rückstellbewegung einer Drosselklappe eines Drosselklappenstutzens ausgebildeter Schließ­ dämpfer, welcher einen von einer Kolbenstange in einen Dämpfzylinder bewegbaren Kolben hat, der den Dämpfzylin­ der in zwei Kammern aufteilt, die über eine Drosselver­ bindung eine ständige Verbindung miteinander haben und bei dem der Kolben ein Einwegeventil zur Freigabe eines größeren Strömungsquerschnittes zwischen den Kammern bei Bewegung des Kolbens in einer Richtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einwegeventil einen im Kolben (8) mit einem radial äußeren Bereich (18) eingespannten, elastischen Schließring (19) hat, welcher mit einem ra­ dial inneren Bereich (Manschette 20) zur Steuerung einer an der Kolbenstange (5) vorbei führenden Strömungsverbin­ dung zwischen den Kammern (9, 10) in einer Strömungs­ richtung abhebbar an der Kolbenstange (5) anliegt.

2. Schließdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der gegen die Kolbenstange (5) anliegende, innere Bereich des Schließringes (19) durch eine elasti­ sche Manschette (20) gebildet ist.

3. Schließdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolbenstange (5) eine umlaufende Schulter (29) hat, gegen die der innere Bereich des Schließringes (19) von einer Seite her anliegt.

4. Schließdämpfer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) eine am freien Ende der Kolbenstange (5) befestigte Loch­ scheibe (11) und ein darauf befestigtes, erstes Stütz­ teil (14) hat, welches in einer dem Kolbenstangenende abgewandten Stirnseite eine umlaufende Nut (15) hat, in welche ein Ringwulst (16) einer den Kolben (8) im Dämpf­ zylinder abdichtenden Rollmembran (17) und der äußere Bereich (18) des Schließringes (19) eingesetzt sind.

5. Schließdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ringwulst (16) der Rollmembran (17) und der äußere Bereich (18) des Schließringes (19) von einem zweiten Stützteil (21) in der umlaufenden Nut (15) ein­ gespannt sind und daß die beiden Stützteile (14, 21) mit der Rollmembran (17) und dem Schließring (19) zwischen der Lochscheibe (11) und einer zweiten, an der Kolben­ stange (5) fixierten Lochscheibe (25) eingespannt sind.

6. Schließdämpfer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kolben­ stangenende vorgesehene Lochscheibe (11) durch eine Nietverbindung (12) unlösbar mit der Kolbenstange (5) verbunden und die andere Lochscheibe (25) mittels eines Sprengringes (26) axial fixiert ist.

7. Schließdämpfer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stütz­ teil (21) zur Führung der Rollmembran (17) einen tassen­ förmigen Abrollrand (22) aufweist.

8. Schließdämpfer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stütz­ teil (21) auf seiner der zweiten Lochscheibe (25) zuge­ wandten Stirnseite einen umlaufenden Steg (23) hat, auf den die zweite Lochscheibe (25) unter Zwischenschaltung einer kreisringförmigen Filterscheibe (24) aufliegt.

9. Schließdämpfer nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stütz­ teile (14, 21) als Kunststoff-Spritzteile ausgebildet sind.