DE4231016A1 - Hydraulischer Lenkungsdämpfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Lenkungs­ dämpfer, insbesondere für Motorräder nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der DE-PS 37 35 210 ist ein Lenkungsdämpfer bekannt, der aus einem Zylinder besteht und einem im Zylinder ver­ schiebbaren Kolben. Der Kolben trennt im Zylinder eine erste und eine zweite Arbeitskammer voneinander ab. Die Arbeitskammern sind mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und stehen über Durchströmöffnungen miteinander in Ver­ bindung. Dabei ist der gesamte Durchflußquerschnitt der Durchströmöffnungen abhängig von der Geschwindigkeit der Kolbenverschiebung im Zylinder, das heißt, bei höherer Geschwindigkeit steht ein geringerer Durchflußquerschnitt zur Verfügung als bei niedriger Kolbengeschwindigkeit. Der Lenkungsdämpfer wird in diesem Fall härter.

Um temperaturabhängige Volumenänderungen der Dämpfungs­ flüssigkeit kompensieren zu können, sieht der bekannte Lenkungsdämpfer in der Kolbenstange einen Ausgleichsraum vor. Dieser Ausgleichsraum ist an der einen Seite ver­ schlossen und an der anderen Seite über einen feder­ belasteten schwimmenden Kolben begrenzt. Entsprechend der jeweiligen temperaturbedingten Volumenveränderung wird die Feder des schwimmenden Kolbens mehr oder weniger stark zusammengedrückt.

Da der Kolbendurchmesser dieses Ausgleichskolbens jedoch relativ klein ist, können Dichtungsprobleme auftreten. Desweiteren können die Losbrechkräfte, die zwischen Kol­ benumfang und Zylinderwand wirken, ein Maß annehmen, die einen ordnungsgemäßen Ausgleich der Volumenänderungen nicht mehr sicherstellt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher bei einem gattungs­ gemäßen Lenkungsdämpfer den Ausgleichsraum so zu ge­ stalten, daß die temperaturbedingten Volumenänderungen der Dämpfungsflüssigkeit leichter zu beherrschen sind.

Erfindungsgemäß wird dies erreicht, indem der Ausgleichs­ raum eine Ausströmöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit aufweist, die über ein sich elastisch verformendes, flüs­ sigkeitsdichtes Bauteil abgedeckt ist.

Obwohl für dieses elastische Bauteil jedes geeignete Material verwendet werden kann, ist in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung eine Gummiblase vorgesehen. Sollte sich das Volumen der Dämpfungsflüssigkeit aufgrund steigender Temperaturen vergrößern, tritt die Dämpfungs­ flüssigkeit vermehrt in die Gummiblase ein und bläht sie auf. Aufgrund der großen Elastizität von Gummi bleiben die hierzu notwendigen Kräfte relativ gering. Anderer­ seits aber nehmen die elastischen Rückstellkräfte der Gummiblase Werte an, die ausreichend sind, bei sinkender Temperatur und daraus resultierender Volumenänderung die in die Gummiblase eingetretene Dämpfungsflüssigkeit wie­ der zurück in den Ausgleichsraum zu drücken.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist die Kolbenstange als Rohr ausgelegt, daß an der einen Seite verschlossen ist. An der anderen Seite bleibt das Rohr­ ende der Kolbenstange offen und bildet so die Austritts­ öffnung für die Dämpfungsflüssigkeit. Über die Öffnung wird die Gummiblase gestülpt und in geeigneter Weise be­ festigt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung näher dargestellt.

In der einzigen Figur der Zeichnung sind nur die Teile eines erfindungsgemäßen Lenkungsdämpfers dargestellt, die für das Verständnis der Erfindung wichtig sind. Der Len­ kungsdämpfer gleicht aber in seinen nicht dargestellten Teilen im wesentlichen dem Lenkungsdämpfer, wie er in der DE-PS 37 35 210 enthalten ist.

Der Lenkungsdämpfer besteht aus einem Zylinder 1 und einer darin verschiebbar angeordneten Kolbenstange 2. Die Kolbenstange 2 tritt beidseitig (in der Figur nicht ein­ deutig erkennbar) aus dem Zylinder 1 aus. An einem Kol­ benstangenende - in der Zeichnung links - ist ein nicht dargestelltes gelenktes Fahrzeugteil eines Motorrades be­ festigt. Der Zylinder 1 ist über eine an der Zylinder­ außenseite angebrachte Buchse 3 mit einem angedeuteten Motorradrahmen 4 fest verbunden.

Auf der Kolbenstange 2 sitzen zwei gleich lange Kolben­ hälften 5 und 6, die sich auf der Kolbenstange 2 inner­ halb eines begrenzten Weges verschieben lassen. Dabei be­ grenzen in Richtung des jeweiligen Kolbenstangenendes An­ schläge 7 den Verschiebeweg. Desweiteren teilen die Kol­ benhälften 5 und 6 den Innenraum des Zylinders 1 in zwei Arbeitskammern 3a, 3b auf. Diese Arbeitskammern 3a, 3b sind vollständig mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und die beiden Kolbenhälften 5 und 6 erlauben geschwindig­ keitsabhängig den Durchtritt der Dämpfungsflüssigkeit von der einen Arbeitskammer in die andere.

Hierfür weist die Kolbenhälfte 5 einen Bolzen 8 auf, der in einer axialen Führungsbohrung 9 der Kolbenhälfte 6 die beiden Kolbenhälften 5 und 6 zueinander längs verschieb­ bar und verdrehfest festlegt. Auf diese Weise werden axiale Durchflußbohrungen 10, 11 der Kolbenhälfte 5 und 6 zueinander fluchtend gehalten.

Über drei über den Umfang verteilt angeordnete Federn 12 zwischen den beiden Kolbenhälften 5 und 6 liegen letztere jeweils an den Anschlägen 7 unter Federvorspannung an. Aus der gewählten Darstellung ist jedoch nur eine dieser Federn 12 erkennbar.

Auf dem Außenumfang eines im Umfang verkleinerten An­ satzes 13 der Kolbenhälfte 6 sitzt ein elastischer Ring­ körper 14. Die Dicke des elastischen Ringkörpers 14 ist größer als die Länge des Distanzringes 13. Desweiteren bilden die beiden Kolbenhälften 5 und 6 zusammen mit dem elastischen Ringkörper 14 einen Ringspalt 15 zur Innen­ wand des Zylinders 2 hin aus.

Der Durchfluß der Dämpfungsflüssigkeit zwischen den beiden Arbeitskammern erfolgt über die Durchgangs­ bohrungen 10 und 11 sowie den Ringspalt 15. Bei schneller Bewegung der Kolbenstange 2 werden aufgrund des Strömungswiderstandes der Dämpfungsflüssigkeit die beiden Kolbenhälften 5 und 6 gegeneinander gedrückt. Der Ring­ körper 14 weitet sich dabei auf und verschließt den Ringspalt zu der Innenwandung des Zylinders hin. Damit verbleibt der Dämpfungsflüssigkeit lediglich noch der Durchfluß durch die Durchgangsbohrungen 10, 11. Die Folge ist ein starkes Abbremsen der Kolbenstange, was in Wirk­ lichkeit eine Verhärtung des Lenkungsdämpfers darstellt.

Die Kolbenstange 2 ist rohrförmig ausgelegt. Das eine Ende, das mit den Fahrzeugteilen verbunden ist, ver­ schließt ein Verschlußstopfen 16. Das andere Ende der rohrförmigen Kolbenstange 2, das in Wirklichkeit aus dem in sich abgeschlossenen Zylinder 1 heraustritt, bleibt offen und bildet auf diese Weise eine Ausströmöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit. Eine Gummiblase 16 deckt diese Öffnung ab. Dabei ist für die Gummiblase ein Material ge­ wählt, daß nicht nur elastisch, sondern auch flüssig­ keitsdicht ist. Eine Schlauchschelle 17 hält die Gummi­ blase 16 fest auf dem Kolbenstangenende 2a.

Der Innenraum der rohrförmigen Kolbenstange zwischen dem Verschlußstopfen 18 und der Gummiblase 16 dient als Aus­ gleichsraum für die Dämpfungsflüssigkeit des Lenkungs­ dämpfers. Die Dämpfungsflüssigkeit kann hierzu über eine Überströmöffnung 20 von den Arbeitskammern 3a, 3b in diesen Ausgleichsraum eintreten. Die Überströmöffnung 20 ist bei ruhender oder sich nur mit geringer Geschwindig­ keit bewegender Kolbenstange geöffnet. Bei schnellen Kol­ benstangenbewegungen, bei denen der oben beschriebene Dämpfungsmechanismus der beiden Teilkolben 5 und 6 in Funktion tritt, schließt einer dieser beiden Teilkolben die Überströmöffnung 20. Damit bleibt der Ausgleichsraum in der Kolbenstange im wesentlichen drucklos.

Der Ausgleichsraum ermöglicht die Volumenänderungen der Dämpfungsflüssigkeit in Folge von Temperaturschwankungen. Steigt die Temperatur, dehnt sich die Dämpfungs­ flüssigkeit aus und bläht die elastische Gummiblase 16 auf. Sinkt die Temperatur drückt die Gummiblase 16 in­ folge ihrer elastischen Eigenschaften die Dämpfungs­ flüssigkeit zurück in den Hohlraum der Kolbenstange bzw. über die Überströmöffnung 20 in die Arbeitskammern 3a, 3b. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß der Lenkungsdämpfer inklusive der Gummiblase luftleer mit der Dämpfungsflüssigkeit anfänglich gefüllt wird.

Claims (3)

1. Hydraulischer Lenkungsdämpfer, insbesondere für Motorräder, bestehend aus einem Zylinder und einem darin verschiebbaren Kolben, der im Zylinder eine erste und eine zweite Arbeitskammer voneinander trennt, die mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt sind und miteinander in Verbindung stehen, und mit einem in einer Kolbenstange vorgesehenen, während des in Funktion tretenden Lenkungsdämpfers verschlossenen Ausgleichsraum für die Dämpfungsflüssigkeit, wobei der Kolben über die Kolbenstange mit einem gelenkten Fahrzeugteil und der Zylinder rahmenfest oder umge­ kehrt verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsraum eine Ausströmöffnung für die Dämpfungsflüssigkeit aufweist, die über ein sich elastisch verformendes, flüssigkeitsdichtes Bauteil abgedeckt ist.

2. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bauteil als Gummiblase (16) ausge­ bildet ist.

3. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gummiblase (16) über ein offenes, freistehendes Ende einer rohrförmigen Kolbenstange (2) aufgezogen und befestigt ist.