DE4407264A1 - Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Druckanschlag - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben, welcher axial beweglich in einem Zylinder angeordnet ist und den mit Dämpf­ flüssigkeit gefüllten Innenraum des Zylinders in zwei Ar­ beitsräume unterteilt, die mittels Dämpfventilen des Kolbens miteinander verbunden sind, während am unteren Ende des Zy­ linders ein Bodenventil vorgesehen ist, welches zusammen mit einer Kolbenstangenführung den Zylinder in einem Behälter zentriert und befestigt, wobei zwischen dem Zylinder und dem Behälter ein Ausgleichsraum besteht, der über das Bodenventil mit dem unteren Arbeitsraum in Verbindung steht, wobei der untere Arbeitsraum mindestens eine Drosselstrecke als hydrau­ lischen Druckanschlag aufweist, die ab einer bestimmten Ein­ fahrhublage über ein kolben- bzw. kolbenstangenseitiges Bau­ teil wirksam wird.

Ein solcher Schwingungsdämpfer ist beispielsweise aus der DE 35 33 387 bekannt. Bei diesem Dämpfer umfaßt ein Ausfüh­ rungsbeispiel als eine Drosselstrecke eine Längsnut, die zum Nachteil des Schwingungsdämpfers im Bereich des Normalhubes liegt, so daß eine ungleichmäßige Belastung des Kolbendicht­ ringes vorliegt. Des weiteren benötigt der beschriebene Druckanschlag eine Feder, die ein speziell angepaßtes Boden­ ventil ansteuert. Als zusätzlicher Nachteil ist anzuführen, daß die das Bodenventil ansteuernde Feder bei Normalhublage des Kolbens unbefestigt im unteren Arbeitsraum angeordnet ist. Ebenso nachteilig ist an diesem Druckanschlag, daß bei der Ausfahrbewegung der gesamte Weg des Druckanschlages überwunden werden muß, bevor der Druckanschlag unwirksam wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Schwingungs­ dämpfer mit einem Druckanschlag zu realisieren, der die auf­ gezeigten Nachteile vermeidet, dabei aber in seinem konstruk­ tiven Aufwand deutlich einfacher gestaltet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der hydraulische Druckanschlag in Wirkverbindung mit einem Um­ schaltventil steht, das bei der Einfahrt in den Druckanschlag schließt und bei der Ausfahrbewegung öffnet.

Die unbefestigte Feder kann vorteilhafterweise vermieden wer­ den. Ebenso ist die Wirkung des Druckanschlages auf die Ein­ fahrbewegung beschränkt.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal besteht das Um­ schaltventil aus einem reibkraftgesteuerten Schaltring, der mit einem Rückflußkanal zusammenwirkt. Die Wirkungsweise er­ folgt mit einfachsten Mitteln unter Umgehung aufwendiger elektronischer Ansteuerungen.

Des weiteren ist vorgesehen, daß der hydraulische Druckan­ schlag ein Überdruckventil aufweist. So werden Spitzendrücke, die für einen Fahrzeuginsassen als eine unzumutbare Fahr­ werksverhärtung empfunden würden, vermieden.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführung besteht das Über­ druckventil aus einer Ventilscheibe mit einer Feder, wobei die Feder Bestandteil des Kolbendämpfventils ist. Durch die Dop­ pelfunktion der Feder ergibt sich eine konstruktive Abhängig­ keit zwischen den Dämpfkräften in Zug- und in Druckrichtung die gleichzeitig eine Garantie dafür ist, daß der Schwin­ gungsdämpfer hinsichtlich seines Betriebsdruckes nicht über­ belastet wird. Alternativ kann das Überdruckventil aus minde­ stens einer unter Federkraft stehenden Scheibe bestehen, wobei sich die Federkraft am Kolben oder an der Kolbenstange unab­ hängig von der Dämpfventilfeder abstützt.

Bei einer Variante des Schwingungsdämpfers wird die Drossel­ strecke von mindestens einer Bypassnut gebildet, die Bestand­ teil einer in den Zylinder eingeführten Hülse ist. Dadurch kann ein sehr einfacher Zylinder eingesetzt werden. Es besteht aber auch vorteilhafterweise die Möglichkeit, daß die Dros­ selstrecke von einem Zylinderrohrabschnitt mit reduziertem Innendurchmesser gebildet wird.

Zur Vermeidung eines plötzlichen Druckschlages weist der Zy­ linderrohrabschnitt eine Einlaufstrecke auf, die ausgehend vom Nenndurchmesser des Zylinderrohres im wesentlichen konisch ausgeführt ist.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 Druckanschlag mit einer Hülse.

Fig. 2 Druckanschlag mit Zylinderrohrabschnitt mit verringertem Durchmesser und Überdruckventil.

Fig. 3 Druckanschlag mit dämpfventilunabhängigem Überdruckventil.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämp­ fer in Zweirohrbauweise. Ein Behälterrohr 1 umschließt beabstandet einen Zylinder 3 für einen Ausgleichsraum, in dem eine Kolbenstange 5 axial beweglich angeordnet ist. Die Kol­ benstange 5 ist mit einem Kolben 7 versehen, der für beide Bewegungsrichtungen des Kolbens 7 bzw. der Kolbenstange 5 Dämpfventile 9a, 9b aufweist. Dabei verfügt das in Ausfahr­ richtung wirksame Dämpfventil 9a über eine Feder 11, die sich an einem Hilfskolben 13 abstützt. Der Hilfskolben 13 besitzt ein Umschaltventil 15, das aus einem reibkraftgesteuerten axial beweglichen Schaltring 15a in Verbindung mit einem Rückflußkanal 15b besteht. Die Reibkraft und auch hydraulische Verschiebekräfte werden dann wirksam, wenn der Hilfskolben 13 in eine eine Drosselstrecke 17 bildende Hülse 19 eintaucht, die in den Zylinder 3 eingeführt ist und sich auf einem den Zylinder 3 abschließende Bodenventil 21 abstützt. Bei dem Bo­ denventil 21 handelt es sich um eine an sich bekannte Ausfüh­ rung, die keinerlei Anpassung an den Einsatz des Druckan­ schlages bedurfte.

Die Funktion gestaltet sich sehr einfach. Sobald der Hilfs­ kolben 13 in die Hülse 19 eintaucht, schließt die zwischen dem Schaltring 15a und der Hülse 19 wirksame Reibkraft des Um­ schaltventils 15 bzw. der Schaltring 15a deckt den Zufluß in den Rückflußkanal 15b ab. Wird im Normalhubbereich in Ein­ fahrrichtung nur das Kolbenstangenvolumen über das Bodenven­ til 21 verdrängt, so muß ab der Hublage bei wirksamen Druck­ anschlag eine Flüssigkeitssäule entsprechend dem unteren Ar­ beitsraum das Bodenventil 21 bzw. eine die Drosselstrecke bildende Bypassnut in der Ausführung eines Schlitzes 19a durchströmen, so daß die Dämpfkraft deutlich ansteigt und ein Durchschlagen des Dämpfers verhindert wird. Damit keine unan­ genehmer Druckschlag spürbar ist, besitzt die Hülse 19 einen Schlitz 19a, der sich in Richtung des Bodenventils 21 verrin­ gert, so daß ein weicher Einlauf mit einem kontinuierlichen Dämpfkraftanstieg in den Druckanschlag erfolgt.

Die Fig. 2 zeigt einen Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Druckanschlag, bei dem die Drosselstrecke 17 von einem Zylin­ derrohrabschnitt 3a mit verringertem Innendurchmesser gebildet wird. Das zu verdrängende Volumen kann im Vergleich zur Aus­ führung nach Fig. 1 noch gesteigert werden. Bei diesem Druck­ anschlag wurde ein Überdruckventil 23 realisiert, das aus ei­ ner Ventilscheibe 23a besteht, die von der Dämpfventilfeder 11 vorgespannt ist. Dabei ist innerhalb des Hilfskolbens 13 eine Vordrossel 13a eingebracht, die eine Anströmung der Ventil­ scheibe 23a in Öffnungsrichtung ermöglicht. Durch die Wahl des Berührkreises 23b der Ventilscheibe 23a bzw. die Auslegung einer Nachdrossel 23c kann das Öffnungsverhalten des Über­ druckventils beeinflußt werden, so daß die Abhängigkeit zwischen dem Dämpfventil 9a und dem Überdruckventil 23 zwar bestehen bleibt, aber ein unterschiedliches Öffnungsverhalten erreichbar ist.

Zur Vermeidung unerwünschter Druckspitzen ist zwischen der Drosselstrecke 17 und dem Nenndurchmesser des Zylinders 3 eine konische Einlaufstrecke 17a in den Zylinder 3 eingeformt.

Bei der Fig. 3 beschränkt sich die Darstellung auf den Kol­ ben 7 mit seinem Hilfskolben 13 für den Druckanschlag. Abwei­ chend von der Fig. 2 ist das Überdruckventil 23 unabhängig von der Feder 11 des Dämpfventils ausgeführt. In diesem Aus­ führungsbeispiel stützt sich eine elastische Scheibe 23d, die gleichzeitig Ventilscheibe für das Überdruckventil ist, direkt am Kolben 7 bzw. Kolbenstangenzapfen ab. Die Nachdrossel wird von einer Ausklinkung innerhalb der Ventilscheibe 23d oder einer Kerbe im Hilfskolben 13 gebildet.

Claims (8)

1. Schwingungsdämpfer, umfassend einen mit einer Kolben­ stange verbundenen Kolben, welcher axial beweglich in einem Zylinder angeordnet ist und den mit Dämpfflüssig­ keit gefüllten Innenraum des Zylinders in zwei Arbeits­ räume unterteilt, die mittels Dämpfventilen des Kolbens miteinander verbunden sind, während am unteren Ende des Zylinders ein Bodenventil vorgesehen ist, welches zusam­ men mit einer Kolbenstangenführung den Zylinder in einem Behälter zentriert und befestigt, wobei zwischen dem Zy­ linder und dem Behälter ein Ausgleichsraum besteht, der über das Bodenventil mit dem unteren Arbeitsraum in Ver­ bindung steht, wobei der untere Arbeitsraum mindestens eine Drosselstrecke als hydraulischen Druckanschlag auf­ weist, die ab einer bestimmten Einfahrhublage über ein kolben- bzw. kolbenstangenseitiges Bauteil wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Druckan­ schlag in Wirkverbindung mit einem Umschaltventil (15) steht, das bei der Einfahrt in den Druckanschlag schließt und bei der Ausfahrbewegung öffnet.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Umschaltventil (15) aus einem reibkraftge­ steuerten Schaltring (15a) besteht, der mit einem Rück­ flußkanal (15b) zusammenwirkt.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der hydraulischer Druckanschlag ein Überdruck­ ventil (23) aufweist.

4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Überdruckventil (23) aus einer Ventilschei­ be (23a) mit einer Feder (11) besteht, wobei die Fe­ der (11) Bestandteil des Kolbendämpfventils (9a) ist.

5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Überdruckventil (23) aus mindestens einer unter Federkraft stehenden Scheibe (23a, 23d) besteht, wobei sich die Federkraft am Kolben (7) oder an der Kol­ benstange (5) unabhängig von der Dämpfventilfeder (11) abstützt.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosselstrecke (17) von mindestens einer Bypassnut (19a) gebildet wird, die Bestandteil einer in den Zylinder eingeführten Hülse (19) ist.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Drosselstrecke (17) von einem Zylinderrohr­ abschnitt (3a) mit reduziertem Innendurchmesser gebildet wird.

8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Zylinderrohrabschnitt (3a) eine Einlauf­ strecke (17a) aufweist, die ausgehend vom Nenndurchmesser des Zylinders (3) im wesentlichen konisch ausgeführt ist.