DE4023355C1

DE4023355C1 - Hydraulic shock absorber for vehicle - incorporates elastic body with grooves, enclosing sleeve

Info

Publication number: DE4023355C1
Application number: DE19904023355
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl.-Ing. Wasmer (Fh), 7302 Ostfildern, De
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1990-07-23
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1991-07-04
Anticipated expiration: 2010-07-24

Abstract

The hydraulic shock-absorber/damper has a piston with rod dividing a fluid-filled cylinder into two working chambers. A compensation chamber enclosing the cylinder is connected to the working chamber without the piston rod and enclosed by a resilient sleeve. The latter is in turn enclosed by a casing, and supported from it via a buffer chamber. The latter contains an elastic body (38), enclosing the sleeve. Groove-type recesses are formed in the body on the inside and/or outside, extending along peripheral lines. These can be of V- or rectangular cross-section. USE/ADVANTAGE - Hydraulic shock absorber in vehicle allows imposition of desired characteristic curve.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Stoßdämpfer, ins besondere für Kraftfahrzeuge, mit den Merkmalen des Oberbe griffes von Patentanspruch 1.The invention relates to a hydraulic shock absorber especially for motor vehicles, with the characteristics of the Oberbe handle of claim 1.

Ein Stoßdämpfer dieser Ausbildung ist bekannt (GB-PS 7 48 469 - Fig. 7 -). Mit Hilfe seines zwischen der den Ausgleichsraum umschließenden Hülle und dem zur Schaffung eines Puffervolumens die Hülle mit radialem Abstand umgebenden Mantel vorgesehenen, die Hülle umschließenden, elastisch rückstellenden Körpers wird erreicht, daß in der Zugstufe des Stoßdämpfers im kolbenstan genfreien Arbeitsraum der Druck auch dann nicht unter Atmos phärendruck absinkt, wenn die schlauchförmige Hülle nicht mehr ihr ursprüngliches Rückkstellvermögen besitzt, indem der ela stisch rückstellende Körper die zuvor in der Druckstufe durch die aus diesem Arbeitsraum verdrängte Hydraulikflüssigkeit ra dial gedehnte Hülle wieder zusammendrückt.A shock absorber of this design is known (GB-PS 7 48 469 - Fig. 7 -). With the help of its between the envelope enclosing the compensation chamber and the envelope provided to create a buffer volume surrounding the envelope with a radial distance, enclosing the envelope, resilient body is achieved that in the rebound of the shock absorber in the piston-free working space the pressure is not below Atmospheric pressure drops when the tubular casing no longer has its original resilience by the elastic resetting body compressing the casing which had previously been expanded in the pressure stage by the hydraulic fluid displaced from this working space.

Es ist dadurch sichergestellt, daß über die Kolbenstangendich tung keine Luft in den Arbeitszylinder eindringen und dadurch mit der Zeit das Ansprechverhalten des Stoßdämpfers beeinträch tigt werden kann. This ensures that the piston rods are sealed no air penetrate into the working cylinder and therefore the response of the shock absorber would deteriorate over time can be done.

Dabei bietet die Verwendung des elastisch rückstellenden, Zell struktur aufweisenden Körpers den Vorteil, daß der diesen auf nehmende, zwischen elastischer Hülle und Mantel vorhandene Raum nicht mehr gasdicht ausgebildet werden muß, wie dies bei solchen Stoßdämpfern erforderlich ist, bei denen der das Puffervolumen aufnehmende Raum mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist (vgl. DE-ASen 11 81 565; 23 12 445; Jp-OS 58-1 84 333). Dabei läßt sich die wirksame Rückstell- bzw. Ausschubkraft durch geeignete Quer schnittsbemessungen und Materialauswahl für den elastisch rück stellenden Körper sowie durch entsprechende Querschnittsbemes sungen des diesen aufnehmenden Ringraums definiert bestimmen.The use of elastic resilient, cell offers structure having the advantage that the body occupying space between the elastic covering and the covering no longer has to be gas-tight, as is the case with such Shock absorbers are required where the buffer volume receiving space is filled with gas under pressure (cf. DE-ASen 11 81 565; 23 12 445; JP-OS 58-1 84 333). It can be the effective restoring or extension force through a suitable cross sectional dimensions and material selection for the elastic back body as well as by corresponding cross-sectional allowances Determine solutions of the annulus receiving this defined.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Stoß dämpfer dahingehend weiterzubilden, daß sich in der Druckstu fe ein gewünschter Verlauf seiner Kennlinie aufprägen läßt.The invention has for its object such a shock to further train dampers in that in the Drucku fe imprint a desired course of its characteristic.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 läßt sich ein linearer Kennlinienverlauf vorteilhaft durch einen rechteckförmigen Querschnitt der am elastisch rückstel lenden Körper vorgesehenen Vertiefungen erzielen, während ein V-förmiger Querschnitt der Vertiefungen einen progressiven Kennlinienverlauf ermöglicht.In one embodiment of the invention according to claim 2 a linear characteristic curve can be advantageously used a rectangular cross section of the elastic resetting lent body provided recesses while a V-shaped cross section of the depressions a progressive Characteristic curve enables.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar gestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown posed. Show it:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines Stoßdämpfers mit ei nem ersten Ausführungsbeispiel eines elastisch rückstellenden Körpers, Fig. 1 a partial longitudinal section of a shock absorber with egg nem first embodiment of an elastically restoring the body,

Fig. 2 und 3 jeweils Teillängsschnitte durch weitere Ausfüh rungsbeipiele elastisch rückstellender Körper. Fig. 2 and 3 each partial longitudinal sections by further Ausfüh approximately examples elastically resetting body.

Der hydraulische Stoßdämpfer gemäß Fig. 1 weist einen in einem Arbeitszylinder 10 verschiebbar geführten, in bekannter Weise mit nicht näher dargestellten Drosselventilen ausgestatteten Arbeitskolben 12 auf, der den Innenraum des Arbeitszylinders 10 in einen oberen Arbeitsraum 14 und einen unteren Arbeitsraum 16 unterteilt.The hydraulic shock absorber according to FIG. 1 has a working piston 12 , which is displaceably guided in a working cylinder 10 and is equipped in a known manner with throttle valves (not shown in more detail), which divides the interior of the working cylinder 10 into an upper working chamber 14 and a lower working chamber 16 .

Der Arbeitskolben 12 ist am inneren Ende einer den oberen Ar beitsraum 14 durchsetzenden Kolbenstange 18 gehalten, die aus dem oberen, verschlossenen Ende des Arbeitszylinders 10 abge dichtet herausgeführt ist. Das untere Ende des Arbeitszylinders 10 ist mittels eines Bodens 20 verschlossen, der ein unteres Stoßdämpferlager 22 trägt.The working piston 12 is held at the inner end of an upper Ar working space 14 penetrating piston rod 18 , which is led out from the upper, closed end of the working cylinder 10 seals. The lower end of the working cylinder 10 is closed by means of a base 20 which carries a lower shock absorber bearing 22 .

Der Arbeitszylinder 10 ist entlang eines unteren Zylinderteil stückes von einer hochelastischen, schlauchförmigen Hülle 24 umschlossen, die mit ihren Endstücken 24′ und 24′′ druckdicht auf den Außenumfang des Arbeitszylinders 10 aufgespannt ist. Dies ist beispielsweise mittels eines diese aufnehmenden und auf dem Arbeitszylinder 10 gehaltenen, formsteifen Gehäuseman tels 26 bewerkstelligt, wozu dieser beispielsweise mit seinen zylindrischen Mantelendstücken 26′ und 26′′ mit radialer Vor spannung die Hülle 24 umschließt. Die Mantelendstücke 26′; 26′′ greifen hierbei in jeweils eine Zylinderumfangsnut 28 bzw. 30 ein und übergreifen somit zu Abdichtzwecken auch die Hüllen stirnenden. The working cylinder 10 is enclosed along a lower cylinder part by a highly elastic, tubular sleeve 24 , which is clamped with its end pieces 24 'and 24 ''pressure-tight on the outer circumference of the working cylinder 10 . This is for example accomplished by means of accommodating the latter and retained on the working cylinder 10, form rigid Gehäuseman means of 26, to which this example, with its cylindrical Mantelendstücken 26 'and 26' 'with radial pre-voltage the envelope 24 encloses. The jacket end pieces 26 '; 26 '' engage in a cylinder circumferential groove 28 and 30, respectively, and thus overlap the sleeves for sealing purposes.

Hülle 24 und Gehäusemantel 26 begrenzen zwischen sich einen Ringraum 32, während Arbeitszylinder 10 und Hülle 24 zwischen sich einen Ausgleichsraum 34 definieren, der über die Zylin derwand des unteren Arbeitsraumes 16 durchdringende Verbin dungsöffnungen 36 mit diesem Arbeitsraum 16 ständig verbunden ist.Cover 24 and housing jacket 26 define an annular space 32 between them, while the working cylinder 10 and cover 24 define an equalization space 34 between them, which through the cylinder wall of the lower work space 16 penetrating connec tion openings 36 is constantly connected to this work space 16 .

Bei ausgeglichenen Druckverhältnissen im Arbeitszylinder 10 weist der Ausgleichsraum 34 im vorliegenden Falle durch Anlie gen der Hülle 24 am Zylindermantel des Arbeitszylinders 10 beispielsweise das Volumen NULL auf. Ebensogut kann aber auch eine Reservemenge an Hydraulikflüssigkeit vorgesehen sein, durch die auch bei ausgeglichenen Druckverhältnissen im Ar beitszylinder 10 zwischen Hülle 24 und Zylindermantel bereichsweise ein den Ausgleichsraum 34 definierender Radial abstand verbleibt.With balanced pressure conditions in the working cylinder 10, the equalizing space 34 in the present case by Anlie gene of the sheath 24 on to the cylinder jacket of the working cylinder 10, for example, the volume NULL. However, a reserve amount of hydraulic fluid can also be provided, by means of which, even with balanced pressure conditions in the working cylinder 10 between the shell 24 and the cylinder jacket, a radial distance defining the compensation space 34 remains in some areas.

Mit 38 ist ein kompressibler Körper bezeichnet, der mit radi aler Vorspannung in den Ringraum 32 eingesetzt ist und sich dabei am Außenumfang der Hülle 24 und am Innenumfang des Ge häusemantels 26 abstützt. Dieser Körper 38 kann hohlzylin drisch, aus einem einzigen, um die Hülle 24 herum gelegten Zu schnitt oder beispielsweise aus zwei halbschalenförmigen, die Hülle 24 umgreifenden Teilstücken gebildet sein. Er ist vor zugsweise offenporig ausgebildet und besteht aus geschäumtem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyurethan.With 38 a compressible body is referred to, which is inserted with radial bias in the annular space 32 and is supported on the outer circumference of the shell 24 and on the inner circumference of the housing shell 26 Ge. This body 38 may be hollow cylin drisch, from a single, placed around the sheath 24 to cut or, for example, from two half-shell-shaped sections, which encompass the sheath 24 . It is preferably open-pore and is made of foamed plastic, preferably polyurethane.

Der Körper 38 bildet ein auf die Hülle 24 einwirkendes Druck polster, das in der Druckstufe des Stoßdämpfers, aufgrund der hierbei erfolgenden Verdrängung von Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 16, über die Verbindungsöffnungen 36 in den Ausgleichsraum 34 verdrängt wird und dabei die Hülle 24 radial aufweitet bzw. in erhöhtem Maße vorspannt. The body 38 forms a pressure cushion acting on the sleeve 24 , which is displaced in the pressure stage of the shock absorber, due to the displacement of hydraulic fluid from the working space 16 , via the connection openings 36 into the compensation space 34 and thereby radially widening or expanding the sleeve 24 preloaded to an increased extent.

In der Zugstufe erzeugt dann der komprimierte Körper 38 zusam men mit der vorgespannten Hülle 24 eine auf den Arbeitskolben 12 wirkende Ausschubkraft, wobei der Körper 38 schließlich auch nach längerem Gebrauch des Stoßdämpfers eine einwandfreie Rückstellung der gegebenenfalls in ihrer Elastizität nachlas senden Hülle 24 und damit einen Überdruck im Stoßdämpfer si cherstellt. Hohe Laufleistung bei optimaler Dämpfungswirkung sind damit gewährleistet.In the rebound stage, the compressed body 38 together with the prestressed casing 24 then produces an ejection force acting on the working piston 12 , the body 38 finally, even after prolonged use of the shock absorber, providing a perfect return of the casing 24, which may be elastic in elasticity, and thus one Overpressure in the shock absorber ensured. High mileage with optimal damping effect are guaranteed.

Ein aus geschäumtem Polyurethan bestehender elastischer Körper ändert seine Kennlinie in einem Temperaturbereich zwischen -3°C und +100°C kaum. Im Gegensatz dazu ist bei einem Gasdruckpol ster in diesem Temperaturbereich eine hohe Druckdifferenz ge geben, mit der Folge, daß die auf die Kolbenstange wirkende Ausschubkraft sich entsprechend verändert und z. B. im Falle eines Lenkungsdämpfers den Geradeauslauf des Fahrzeuges beein trächtigen wird. Bei einem aus Polyurethanschaum bestehenden Körper verändert sich hingegen in diesem Temperaturbereich die Ausschubkraft kaum.An elastic body made of foamed polyurethane changes its characteristic in a temperature range between -3 ° C and + 100 ° C hardly. In contrast, with a gas pressure pole ster a high pressure difference in this temperature range with the result that the one acting on the piston rod Extension force changes accordingly and z. B. in the case a steering damper affects the straight running of the vehicle will be pregnant. For an existing polyurethane foam In contrast, the body changes in this temperature range Hardly any extension force.

Der Einsatz des elastomeren Körpers 38 erfordert keinen gasdichten Verschluß des Ringraumes 32; der Gehäusemantel 26 kann deshalb auch perforiert sein, wobei sich dennoch mit seiner Hilfe eine abgedichtete Befestigung der Hülle 24 auf dem sie tragenden Mantel, beispielsweise desjenigen des Arbeitszy linders 10, bewerkstelligen läßt.The use of the elastomeric body 38 does not require a gas-tight closure of the annular space 32 ; the housing jacket 26 can therefore also be perforated, but with its help a sealed attachment of the shell 24 on the jacket carrying it, for example that of the cylinder 10 , can be accomplished.

Alternativ zur Ausführungsform des Körpers 38 mit einem ge schlossen ausgebildeten Außenumfang gemäß Fig. 1 kann dieser, wie die Fig. 2 und 3 zeigen, am Außenumfang und/oder gege benenfalls am Innenumfang für einen gewünschten Kennlinienver lauf der Dämpfung beispielsweise mit im Querschnitt rechteck förmigen und/oder V-förmigen Umfangsnuten 40 bzw. 42 ausge stattet sein.As an alternative to the embodiment of the body 38 with a closed outer circumference according to FIG. 1, this can, as shown in FIGS . 2 and 3, on the outer circumference and / or possibly on the inner circumference for a desired characteristic curve of the damping, for example with a rectangular cross section and / or V-shaped circumferential grooves 40 and 42 are equipped.

Claims

1.Hydraulic shock absorber, in particular for motor vehicles, with a working piston provided with a piston rod, which is displaceably guided in a liquid-filled working cylinder and divides it into two working spaces, with an equalizing space surrounding the working cylinder and connected to the piston rod-free working space, through a resilient sleeve surrounding the working cylinder is limited, which is enclosed by a jacket and is supported relative to the jacket by a buffer volume which encloses the sleeve and contains the elastically restoring body ( 38 ), characterized in that the body ( 38 ) has, on the outer and / or inner circumference, along groove or circumferential lines, groove-like depressions ( 40 ; 42 ).

2. Hydraulic shock absorber according to claim 1, characterized in that the recesses ( 40 ; 42 ) have a rectangular and / or V-shaped cross section.