DE3914298C1

DE3914298C1 - Hydraulic oscillation damper with fluid ram - has axially slidable control disc, guided sealingly on piston rod in ram cylinder

Info

Publication number: DE3914298C1
Application number: DE19893914298
Authority: DE
Inventors: Norbert 5330 Koenigswinter De Sommer
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1989-04-29
Filing date: 1989-04-29
Publication date: 1990-08-30
Anticipated expiration: 2009-04-30

Abstract

The hydraulic damper cylinder (1) locates a piston (3) with throttle valves (6,7) which link the two cylinder chambers (4,5) as counter acting non-return valves. A coaxial outer cylinder tube (18) produces a compensating chamber (9) for the displaced hydraulic fluid. An axially sliding valve plate (10) on the piston rod (2) has internal and external sealing rings (13,14). The axial displacement of the valve plate allows fluid transfer between the adjacent cylinder chamber (5) and the compensating chamber. USE/ADVANTAGE - For car suspensions etc. with limiting of certain damping force.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwin gungsdämpfer mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Zylinder, einer darin abgedichtet eintauchenden, axial verschieblich angeordneten Kolbenstange und einem darin befestigten Kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, einem Ausgleichsraum und wobei der Kolben mit Durchlässen und Dämpfungsventilen für die Zug- und Druck stufe versehen ist, wobei im Endbereich des Zylinders eine von einer Steuerscheibe mit Ventilfunktion ge steuerte Strömungsverbindung von einem der Arbeits räume in den Ausgleichsraum vorgesehen ist.The invention relates to a hydraulic swin tion damper with a damping fluid containing Cylinder, one immersed in it, sealed axially slidably arranged piston rod and one in it attached piston, which holds the cylinder in two work spaces divided, an equalization chamber and the piston with Passages and damping valves for tension and compression stage is provided, being in the end region of the cylinder one of a control disc with valve function ge controlled flow connection from one of the working rooms in the compensation room is provided.

Es sind bereits Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. US-PS 34 47 644), bei denen ein hydraulisch-mechanischer Zug anschlag vorgesehen ist. Diese Zuganschläge erzeugen ab einem bestimmten Ausfahrweg der Kolbenstange eine Zusatz dämpfung. Beim Einsatz solcher hydraulischer Zuganschläge verändern sich die wirksamen Durchflußquerschnitte für die Zugdämpfung schlagartig, so daß bei relativ hohen Ausfahrgeschwindigkeiten der Kolbenstange beim Einsatz der hydraulischen Zugdämpfung ein sehr steiles Ansteigen der Dämpfungskraft-Kennlinie hervorgerufen wird, was nicht nur den Fahrkomfort beeinträchtigt, sondern auch störende Geräusche verursacht. Vibration dampers are already known (e.g. US-PS 34 47 644), where a hydraulic-mechanical train stop is provided. These train stops produce from a certain extension of the piston rod an additive damping. When using such hydraulic train stops the effective flow cross-sections change for the train damping suddenly, so that at relatively high Extension speeds of the piston rod during use the hydraulic train damping a very steep increase the damping force characteristic is what not only affects driving comfort, but also causes annoying noises.

Darüber hinaus sind Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE- PS 09 23 758, DE-OS 25 45 563) bei denen im Endbereich des Arbeitszylinders eine Strömungsverbindung von einem der Arbeitsräume in den Ausgleichsraum vorgesehen ist, dabei ist die Strömungsverbindung durch eine ventil bestückte Steuerscheibe verschlossen. Eine derartige Ventilbestückung ist nicht nur mit einem erhöhten Bau aufwand verbunden, sondern die axiale feste Anordnung bringt auch Nachteile bei der Erzielung degressiver Dämpfungskräfte mit sich, da durch eine feste Ventil scheibeneinspannung und vorgegebenen Bohrungs durchmessern im Bereich hoher Kolbengeschwindigkeiten die erreichbare Degressivität eingeschränkt ist.Vibration dampers are also known (e.g. DE- PS 09 23 758, DE-OS 25 45 563) in the end area the working cylinder a flow connection of one the work rooms are provided in the compensation room, the flow connection is through a valve equipped control disc closed. Such one Valve assembly is not just about a taller construction connected, but the axial fixed arrangement also brings disadvantages in achieving degressive Damping forces with it because of a fixed valve disc clamping and predetermined bore diameters in the range of high piston speeds achievable degressivity is limited.

Desweiteren sind Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. FR-PS 3 99 700) bei denen eine erste Ausführungsform axiale Be wegungen und eine zweite Ausführungsform Drehbewegungen dämpft. Bei der ersten Ausführungsform besteht das Dämpfergehäuse aus zwei konischen Rohren, die aus schließlich der Dämpfung dienen, da der Dämpfungskolben selbst keine Ventile besitzt.Vibration dampers are also known (e.g. FR-PS 3 99 700) in which a first embodiment axial loading movements and a second embodiment rotary movements dampens. In the first embodiment, there is Damper housing made of two conical tubes finally serve the damping, since the damping piston itself has no valves.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer so auszubilden, daß bei hochfrequenten Achsanregungen über ein bestimmtes Maß hinaus aus Fahrzeugkomfortgründen eine weitere Dämpfungskrafterhöhung vermieden wird und die konventionelle, geschwindigkeitsabhängige Dämpfung des Schwingungsdämpfers mit einer Dämpfungskraftbe grenzung versehen wird bzw. degressive Dämpfungskräfte erzeugbar sind.The object of the invention is to provide a vibration damper train that with high-frequency axis excitation over a certain amount for vehicle comfort reasons a further increase in damping force is avoided and the conventional, speed-dependent damping of the vibration damper with a damping force limit is provided or degressive damping forces can be generated.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Steuerscheibe axial verschiebbar und auf der Kolbenstange und im Zylinder abgedichtet geführt ist, und daß über der Länge des axialen Verschiebeweges der Steuerscheibe, auf dem Umfang des Zylinders verteilt an geordnet, eine oder mehrere als Bypaß wirkende Längsnuten im Zylinder vorgesehen sind. To achieve this object, the invention provides that the control disc is axially displaceable and on the Piston rod and is sealed in the cylinder, and that over the length of the axial displacement of Control disc, distributed on the circumference of the cylinder ordered, one or more longitudinal grooves acting as a bypass are provided in the cylinder.

Bei dieser Lösung ist von Vorteil, daß zusätzlich zu den herkömmlichen Dämpfungsventilen im Kolben, die für die Dämpfungskennlinie unterhalb des Degressivpunktes zu ständig sind, ein weiteres Bypaßventil vorgesehen ist. Dieser Bypaß arbeitet druckabhängig und wird je nach Dämpfungskraft mehr oder weniger geöffnet, um hierdurch den am Kolben erzeugten Druckabfall konstant zu halten bzw. wiederum geschwindigkeitsabhängig einstellen zu können.This solution has the advantage that in addition to conventional damping valves in the piston, which for the Damping characteristic below the degressive point are constantly, another bypass valve is provided. This bypass works depending on the pressure and depends on Damping force more or less open to do this to keep the pressure drop generated at the piston constant or, in turn, set speed-dependent can.

Zur Erzielung einer guten Abdichtung der Steuerscheibe gegenüber der Kolbenstange ist die Steuerscheibe in einer Nut der Mittenbohrung gegenüber der Kolbenstange mit einem Abstreifring versehen.To achieve a good sealing of the control disc the control disc is in one with respect to the piston rod Groove the center bore opposite the piston rod a scraper ring.

Eine gute und exakte Abdichtung der Steuerscheibe gegen über der Innenwandung des Zylinders wird erzielt, wenn über dem Umfang der Außenfläche der Steuerscheibe eine Nut zur Aufnahme eines Kolbenringes vorgesehen ist.A good and exact sealing of the control disc against is achieved over the inner wall of the cylinder if over the circumference of the outer surface of the control disc Groove for receiving a piston ring is provided.

Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Längsnut über die axiale Länge ge sehen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen versehen ist. Durch die Gestaltung der Längsnut wird über die entsprechende Wahl des Querschnittes eine zusätzliche Einstellbarkeit der Dämpfungskraftkennlinie oberhalb des Degressivpunktes erzielt. Hierbei läßt sich mit Vorteil die Längsnut in mindestens einem Endbereich konisch, schräg oder dergleichen gestalten.A particularly favorable embodiment of the invention provides that the longitudinal groove ge over the axial length see with different cross-sectional areas is. The design of the longitudinal groove is about the appropriate choice of cross-section an additional Adjustability of the damping force characteristic above the Degressive point achieved. This can be advantageous the longitudinal groove is conical in at least one end region, shape obliquely or the like.

Nach einer weiteren wesentlichen Ausführungsform ist vor gesehen, daß ausgehend von der Ruhestellung der Steuer scheibe axial zu beiden Seiten hin mindestens jeweils eine Längsnut angeordnet ist.According to a further essential embodiment is before seen that starting from the rest of the tax washer axially on both sides at least in each case a longitudinal groove is arranged.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann die Steuer scheibe anstelle von Längsnuten die Verbindungsbohrungen zum Ausgleichsraum direkt überfahren. According to a further embodiment, the tax instead of longitudinal grooves, the connecting holes drive directly to the compensation room.

Eine weitere günstige Ausführungsform sieht vor, daß die Steuerscheibe anstelle der Längsnuten die Strömungs verbindung direkt überfährt und freigibt.Another cheap embodiment provides that the Control disc instead of the longitudinal grooves the flow connection directly run over and release.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigtEmbodiments of the invention are in the Drawing shown schematically. It shows

Fig. 1 einen hydraulischen Schwingungsdämpfer im Schnitt. Fig. 1 shows a hydraulic vibration damper in section.

Der in Fig. 1 gezeigte hydraulische Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Zylinder 1, einer darin abgedichtet eintauchenden, axial verschieblich angeord neten Kolbenstange 2, wobei die Kolbenstange 2 einen Kolben 3 trägt. Der Kolben 3 unterteilt den Zylinder 1 in zwei Arbeitsräume 4 und 5. Der Zylinder 1 ist koaxial von einem Mantelrohr 18 umgeben, so daß zwischen dem Zylinder 1 und dem Mantelrohr 18 ein Ausgleichsraum 9 gebildet wird.The hydraulic vibration damper shown in Fig. 1 consists essentially of the cylinder 1 , a sealingly immersed therein, axially displaceably arranged piston rod 2 , the piston rod 2 carrying a piston 3 . The piston 3 divides the cylinder 1 into two working spaces 4 and 5 . The cylinder 1 is coaxially surrounded by a jacket tube 18 , so that a compensation space 9 is formed between the cylinder 1 and the jacket tube 18 .

Zur Erzeugung einer Dämpfungskraft ist der Kolben 3 mit Durchlässen 6 und Dämpfungsventilen 7 sowohl für die Zug- als auch für die Druckstufe versehen. Die Erzeugung einer Dämpfungskraft mit den Dämpfungsventilen 7 ist bis zu einer bestimmten oberen Grenze vorgesehen. Nach Über schreiten dieser Dämpfungskraft wird die Steuerscheibe 10 gegenüber der Feder 12 verschoben und gibt somit die Längsnuten 11 in Form einer Bypaßverbindung frei. Die Dämpfungsflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 5 gelangt dabei über die Längsnuten 11 und der Strömungsverbindung 8 in den Ausgleichsraum 9. Die Feder 12 stützt sich einerseits im Stirnbereich 15 der Kolbenstangenführung 19 und andererseits an der Steuerscheibe 10 ab, so daß ent sprechend der wirksamen druckbeaufschlagten Fläche der Steuerscheibe 10, der Feder 12 und der Querschnittsform der Längsnuten 11 eine bestimmte Einstellmöglichkeit besteht, um einen Druckabbau im Arbeitsraum 5 zu er zielen. To generate a damping force, the piston 3 is provided with passages 6 and damping valves 7 for both the rebound and the compression stage. The generation of a damping force with the damping valves 7 is provided up to a certain upper limit. After exceeding this damping force, the control disk 10 is moved relative to the spring 12 and thus releases the longitudinal grooves 11 in the form of a bypass connection. The damping liquid from the working space 5 reaches the compensation space 9 via the longitudinal grooves 11 and the flow connection 8 . The spring 12 is supported on the one hand in the end region 15 of the piston rod guide 19 and on the other hand on the control disc 10 , so that accordingly the effective pressurized surface of the control disc 10 , the spring 12 and the cross-sectional shape of the longitudinal grooves 11 there is a certain setting option to reduce pressure in Target workspace 5 .

Zur einwandfreien Abdichtung der Steuerscheibe 10 ist einerseits in einer Nut 16 ein Abstreifring 13 gegenüber der Kolbenstange 2 und andererseits auf der Außenfläche 17 ein Kolbenring 14 gegenüber der Innenwandung des Zylinders 1 vorgesehen. For a perfect sealing of the control disk 10 , a wiper ring 13 is provided on the one hand in a groove 16 with respect to the piston rod 2 and on the other hand a piston ring 14 is provided on the outer surface 17 with respect to the inner wall of the cylinder 1 .

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 - Zylinder
2 - Kolbenstange
3 - Kolben
4 - Arbeitsraum
5 - Arbeitsraum
6 - Durchlässe
7 - Dämpfungsventile
8 - Strömungsverbindung
9 - Ausgleichsraum
10 - Steuerscheibe
11 - Längsnut
12 - Feder
13 - Abstreifring
14 - Kolbenring
15 - Stirnbereich
16 - Nut
17 - Außenfläche
18 - Mantelrohr
19 - Kolbenstangenführung 1 - cylinder
2 - piston rod
3 - piston
4 - work space
5 - work space
6 - culverts
7 - damping valves
8 - flow connection
9 - Compensation room
10 - control disc
11 - longitudinal groove
12 - spring
13 - scraper ring
14 - piston ring
15 - forehead area
16 - groove
17 - outer surface
18 - casing tube
19 - Piston rod guide

Claims

1.Hydraulic vibration damper with a damping fluid-containing cylinder, a seal immersed therein, axially displaceably arranged piston rod and a piston fastened therein, which divides the cylinder into two working spaces, a compensation chamber and the piston with passages and damping valves for the train - And pressure stage is provided, wherein in the end region of the cylinder a flow connection function-controlled by a control disc with valve is provided from one of the work spaces in the compensation chamber, characterized in that the control disc ( 10 ) axially displaceable and on the piston rod ( 2 ) and in Cylinder ( 1 ) is guided in a sealed manner, and that over the length of the axial displacement path of the control disk ( 10 ), distributed over the circumference of the cylinder ( 1 ), at least one, acting as a bypass longitudinal groove ( 11 ) is provided in the cylinder ( 1 ) is.

2. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the control disc ( 10 ) is provided in a groove ( 16 ) of the center bore with respect to the piston rod with a scraper ring ( 13 ).

3. Vibration damper according to claim 1, characterized in that a groove for receiving a piston ring ( 14 ) is provided over the circumference of the outer surface ( 17 ) of the control disc ( 10 ).

4. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the longitudinal groove ( 11 ) seen over the axial length is provided with different cross-sectional areas.

5. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the longitudinal groove ( 11 ) extends in at least one end region, conically, obliquely or the like.

6. Vibration damper according to claim 1, characterized in that starting from the rest position of the control disc ( 10 ), axially on both sides, at least one longitudinal groove ( 11 ) is arranged.

7. Vibration damper according to claim 1, characterized in that the control disc ( 10 ) instead of the longitudinal grooves ( 11 ) directly passes over the flow connection ( 8 ) and releases.