DE3926704C1 - Hydraulic damper for vehicle - has throttle ducts in piston and compensation chamber in piston rod - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltendem Zylinder, einer darin abgedichtet eintauchenden axial verschieblich angeordneten Kolbenstange und einem daran befestigten Kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unter­ teilt, wobei der Zylinder und die Kolbenstange jeweils eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung an der Karosserie bzw. an der Radaufhängung aufweisen, wobei der an der Kolbenstange befestigte Kolben gegenüber der Kolbenstange axial relativ bewegbar gehalten ist, daß ein mit Dämpfungsmittel gefülltes und mit dem Kolben verbundenes Befestigungsteil vorgesehen ist, in dessen Innenraum ein mit mindestens einem Kanal versehenes Ver­ drängerelement vorgesehen ist.

Es sind bereits hydraulisch dämpfende Schwingungsdämpfer bekannt (z. B. GB-PS 21 58 549), bei denen die Kolben­ stange eines Schwingungsdämpfers über ein Lager an der Karosserie befestigt ist. Derartige Lager besitzen gummielastische Elemente zum Abfangen von Schwingungen. Bei Verwendung von Lageraugen werden üblicherweise eben­ falls elastische Gummielemente gegengeschaltet. Nach­ teilig ist bei derartigen Gummiteilen, daß entsprechend der Gummimischung und der Gummiqualität eine vorgegebene Federkennung erzielbar ist. Diese Federkennung ist dabei weitgehend unabhängig von der Frequenz der Radachse oder des Fahrzeugaufbaus, die sich während des Fahrbetriebes einstellen.

Des weiteren sind hydraulische Schwingungsdämpfer bekannt (DE-AS 12 64 165), bei denen ein mit Drossel­ bohrungen versehener Hauptkolben die niederfrequenten Schwingungen mit großer Amplitude dämpft und bei denen ein im Hauptkolben angeordneter Zusatzkolben die hoch­ frequenten Schwingungen mit kleineren Amplituden dämpft. Die beiden Kammern des Zusatzkolbens stehen mit den Arbeitskammern des Hauptkolbens bzw. des Schwingungs­ dämpfers in Verbindung. Nachteilig ist hierbei, daß durch die Verbindung der beiden Arbeitsräume sowohl durch den Hauptkolben wie auch durch den Zusatzkolben eine parallele Wirkungsweise und somit einer Abhängigkeit beider Systeme gegeben ist. Die zu erzielende Dämpfungs­ kraft muß durch gemeinsame Auslegung beider Systeme festgelegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer so weiterzubilden, daß bei bestimmten Eigenfrequenzen und/oder des Fahrzeugaufbaus eine frequenzabhängig wirksame Dämpfungskraft des Lagers bzw. der Gesamtan­ ordnung erzielbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß der das Verdrängerelement aufnehmende Innen­ raum des Befestigungsteiles gegenüber dem oberen Arbeitsraum abgeschlossen ist, und die Kanäle mit feder­ beaufschlagten Ventilen versehen sind.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß frequenz­ abhängige Dämpfungskraftkennlinien erzeugt werden können. Wird der Schwingungsdämpfer im Radschwingungs­ bereich angeregt, das heißt hohe Frequenz mit kleiner Amplitude, so kann der Dämpfungskolben seine Position gegenüber dem Zylinderrohr weitgehend beibehalten. Die Bewegung findet dabei hauptsächlich zwischen der axial bewegbaren Aufhängung des Kolbens und der Kolbenstange statt. Es wird eine Dämpfungskraft entsprechend der axialen Bewegbarkeit erzeugt. Bei Anregung des Schwingungsdämpfers im Ausbauschwingungsbereich, das heißt niedrige Frequenz bei großer Amplitude, ist das Hubende des Kolbens gegenüber der Kolbenstange bald erreicht und der Dämpfungskolben wird mitgeführt. Es wird eine Dämpfungskraft entsprechend der Einstellung der Ventile des Dämpfungskolbens erzeugt.

Vorteilhaft ist des weiteren, daß das Verdrängerelement in seiner Funktion weitgehend dem Dämpfungskolben entspricht, es weist jedoch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eine wesentlich geringere Dämpfungskraft auf.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Kanäle mit federbelasteten Ventilscheiben ver­ sehen sind.

Nach einer besonders günstigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Kanäle mit Federscheiben abgedeckt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer im Schnitt, bei dem zwischen der Kolbenstange und dem Dämpfungskolben ein Befestigungsteil vorgesehen ist,

Fig. 2 ein Diagramm des Kraftwegverlaufes eines in Fig. 1 dargestellten Schwingungsdämpfers.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Zylinderrohr 6, dem Dämpfungs­ kolben 5 und der in den Zylinder abgedichtet ein­ tauchenden, axial verschieblich angeordneten Kolben­ stange 1, welche den Kolben 5 trägt. Der Kolben 5 teilt den Zylinder 6 in den oberen 9 und unteren Arbeitsraum 10 auf. Der Kolben 5 weist zur Erzeugung von Dämpfungs­ kräften federbelastete Drosselkanäle auf.

Zwischen der Kolbenstange 1 und dem Kolben 5 ist ein Be­ festigungsteil 2 vorgesehen, welches den Kolben 5 trägt. Unter Zuhilfenahme der Federn 3 und dem Ver­ drängerelement 4 kann der am Befestigungsteil 2 aufgenommene Kolben 5 gegenüber der Kolbenstange 1 relative axiale Bewegungen ausführen. Zur Erzeugung von Dämpfungskräften ist der Innenraum des Befesti­ gungsteiles 2 mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und das Verdrängerelement mit Drosselkanälen 7 sowie mit Feder­ scheiben 8 versehen.

Das Verdrängerelement 4 entspricht in seiner Funktion dem Kolben 5, weist jedoch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eine wesentlich geringere Dämpfungskraft auf. Wird der Schwingungsdämpfer im Radschwingungs­ bereich angeregt, so kann der Kolben 5 seine Position gegenüber dem Zylinder 6 weitgehend beibehalten. Die Bewegung findet dabei hauptsächlich zwischen dem Ver­ drängerelement 4 und dem Befestigungselement 2 statt.

Bei Anregung des Schwingungsdämpfers im Aufbau­ schwingungsbereich ist das Hubende des Verdränger­ elementes 4 gegenüber dem Befestigungsteil 2 bals er­ reicht und der Dämpfungskolben 5 wird mitgeführt.

In der Fig. 2 ist ein Diagramm des Kraft-Weg-Verlaufes gezeigt, bei dem das durchgezogene Diagramm die Kraft- Weg-Charakteristik des Kolbens 3 wiedergibt und das gestrichelte Diagramm die Kraft-Weg-Charakteristik des Verdrängerelementes 4 darstellt. Der Kraft-Weg-Verlauf des Verdrängerelemetes 4 erzeugt dabei eine schwächere Dämpfungskraft als der Kolben 5.

Bezugszeichenliste

1 - Kolbenstange
2 - Befestigungsteil
3 - Federn
4 - Verdrängerelement
5 - Kolben
6 - Zylinder
7 - Drosselkanal
8 - Federscheiben
9 - oberer Arbeitsraum
10 - unterer Arbeitsraum

Claims (3)

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit ent­ haltenden Zylinder, einer darin abgedichtet ein­ tauchenden axial verschieblich angeordneten Kolben­ stange und einem daran befestigten Kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei der Zylinder und die Kolbenstange jeweils eine Be­ festigungsvorrichtung zur Befestigung an der Karos­ serie bzw. an der Radaufhängung aufweisen, wobei der an der Kolbenstange befestigte Kolben gegenüber der Kolbenstange axial relativ bewegbar gehalten ist, daß ein mit Dämpfungsmittel gefülltes und mit dem Kolben verbundenes Befestigungsteil vorgesehen ist, in dessen Innenraum ein mit mindestens einem Kanal ver­ sehenes Verdrängerelement vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der das Verdrängerelement (4) aufnehmende Innenraum des Befestigungsteiles (2) gegenüber dem oberen Arbeitsraum (9) abgeschlossen ist, und die Kanäle (7) mit federbeaufschlagten Ventilen versehen sind.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (7) mit federbelasteten Ventilscheiben versehen sind.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (7) mit Federscheiben (8) abgedeckt sind.