DE60004329T2 - Feder-dämpfer-einheit - Google Patents

Feder-dämpfer-einheit Download PDF

Info

Publication number
DE60004329T2
DE60004329T2 DE60004329T DE60004329T DE60004329T2 DE 60004329 T2 DE60004329 T2 DE 60004329T2 DE 60004329 T DE60004329 T DE 60004329T DE 60004329 T DE60004329 T DE 60004329T DE 60004329 T2 DE60004329 T2 DE 60004329T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
chamber
damping
unit
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE60004329T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60004329D1 (de
Inventor
Edward David Cheltenham CULLIMORE
Adrian Roger Witney WARD
Jon Frank Ross Winchcombe WHYTE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ATB Sales Ltd
Original Assignee
ATB Sales Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB9903248A external-priority patent/GB2346666B/en
Priority claimed from GB9903246A external-priority patent/GB2346665B/en
Application filed by ATB Sales Ltd filed Critical ATB Sales Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE60004329D1 publication Critical patent/DE60004329D1/de
Publication of DE60004329T2 publication Critical patent/DE60004329T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/58Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder
    • F16F9/585Stroke limiting stops, e.g. arranged on the piston rod outside the cylinder within the cylinder, in contact with working fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/06Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid
    • F16F9/062Bi-tubular units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Feder-Dämpfer-Einheit.
  • Feder-Dämpfer-Einheiten von koaxialer Bauart umfassen herkömmlicherweise eine Schraubfeder, die bei Druck wirksam ist und die einen doppelt wirkenden hydraulischen, pneumatischen oder gasgefüllten Teleskopdämpfer umgibt. Der Dämpfer weist normalerweise eine Kolbenstange auf, die einen Kolben trägt, welcher in einem Zylinder, der mit Fluid gefüllt ist, gleitet und dessen Bewegung im Zylinder durch den gedrosselten Fluss des Fluids durch eine Öffnung oder durch Öffnungen im Kolben während des Durchgangs von einer Seite des Kolbens auf die andere Widerstand entgegengesetzt wird. Die gedämpfte Bewegung des Kolbens überlagert sich im eingebauten Zustand der Einheit mit dem Federweg. Die Öffnung oder die Öffnungen im Kolben können so beeinflusst werden, um unterschiedliche Drosselgrade zwischen der Kompressionsphase und der Ausfederungsphase des Dämpfers und auch veränderbares Drosseln in Abhängigkeit von der Kompressionsrate und/oder der Ausfederungsrate bereitzustellen. Solch eine Einheit ist relativ sperrig und schwer und gestattet, wenn überhaupt, begrenzten Zugang zum Dämpfer, um ihn einstellen zu können.
  • Bekannt sind auch Einheiten, die eine Gummifeder in Verbindung mit einem Membran betätigten Dämpfer umfassen, in welchem Fluid durch Öffnungen in einer Trennwand, die den Fluss drosseln, gezwungen wird. Diese Einheiten sind wiederum voluminös und schwer, da die Masse des Gummis einen Volumens- und Gewichtszuwachs ähnlich dem einer Spiralfeder mit sich bringt.
  • Einige Feder-Dämpfer-Einheiten verwenden gasförmige und hydraulische Medien, wobei das gasförmige Medium, zum Beispiel Luft, Stickstoff oder Freon, vom hydraulischen Medium durch einen Trennkolben getrennt ist. Dämpfen wird wie in einem herkömmlichen Teleskopdämpfer durch einen Dämpferkolben ausgeführt, der durch eine Stange getragen wird und sich in einem Zylinder bewegt, der mit hydraulischem Fluid gefüllt ist, welches durch Öffnungen im Kolben hindurchgezwungen wird. Das gasförmige Medium ist durch die Bewegung des Trennkolbens verdichtbar und funktioniert als eine Feder als auch als eine Antikavitationsmaßnahme im Falle höherer Be wegungsraten des Dämpferkolbens. Solch eine Einheit, in welcher die Zylinderkammern für das hydraulische Medium und eine Kammer für das gasförmige Medium in Serie aufgebaut sind, ist im Verhältnis zum verfügbaren Arbeitsweg sehr lang und weist eine stark ansteigende Federrate auf. Eine dazu in Bezug stehende Feder-Dämpfer-Einheit jener Art ist durch das Federaufhängungssystem dargestellt, das in der Internationalen Patentanmeldung WO 99/03726 offenbart ist; dieses System umfasst zwei teleskopartige Gehäuse, von denen eines durch eine rohrförmige Kolbenstange, die in dem anderen Gehäuse gleitet, ausgebildet wird, um Verdichtung des Gases in einer angeschlossenen Gasfederkammer zu bewirken. Deutlich getrennt von der Luftfeder, umfasst das System einen gedichteten Dämpfer mit zwei Dämpfungsfluidkammern, zwischen denen das Dämpfungsfluid über einen mit Ventil versehenen Trennkolben, der durch die Kolbenstange getragen wird, hin und her bewegt wird. Die Gasfeder und die Fluiddämpfung werden daher durch zwei getrennte Kolben geregelt, was zu einem besonders zeitaufwendigen System mit begrenzter Einsatzmöglichkeit über die besonders offenbarte Fahrradvordergabelfederung hinaus führt.
  • Es ist dementsprechend die Aufgabe der Erfindung, eine Feder-Dämpfer-Einheit bereitzustellen, die von relativ leichtgewichtigem und kompaktem Aufbau sein kann und eine wirksame Federung beziehungsweise Dämpfung durch ein gasförmiges Medium wie Luft und ein Dämpfungsfluid wie Hydrauliköl bereitstellt. Eine weitere Aufgabe ist das Bereitstellen einer Einheit, in welcher die Feder die zusätzliche Funktion der Betätigung des Dämpfers in der Kompressionsphase ausübt, um so Bauteile und folglich Gewicht sparen zu können. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Einheit mit einer linearer ansteigenden Federrate der Feder und folglich eine progressivere Federkennlinie der Einheit. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Einheit, die zu einem höheren Dämpfungsniveau in der Ausfederungsphase im Vergleich zur Kompressionsphase in der Lage ist und die geringere Anfälligkeit auf Kavitation der Dämpfungsflüssigkeit im Falle höherer Hubraten aufweist. Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung offensichtlich.
  • Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird eine Feder-Dämpfer-Einheit bereitgestellt, die zwei teleskopartige bewegbare Gehäuse umfasst, die eine Federkammer für ein gasförmiges Medium, das bei Bewegung der Gehäuse aufeinander zu in einem Kompressionshub davon komprimierbar ist, und eine Dämpfungskammer für ein Dämpfungsfluid, das während des Kompressionshubs daraus verdrängbar ist, enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse darüber hinaus einen Kolben aufweisen, der durch ein solches komprimiertes gasförmiges Medium bewegbar ist, um das Volumen der Dämpfungskammer zu verringern und dadurch die Verdrängung zu bewirken.
  • In dieser Einheit wird die Betätigung des Kolbens, der für die Verdrängung des Dämpfungsfluids zum Zwecke des Dämpfens verantwortlich ist, durch die Feder unternommen, insbesondere durch die Luft oder das Gas, das der Komprimierung in der Federkammer während des Kompressionshubs der Gehäuse unterzogen wird. Die Feder übt daher eine zweifache Funktion aus und eine ausschließlich mechanische Betätigung des Kolbens wie durch eine starr angebrachte Kolbenstange wie in einem herkömmlichen Teleskopdämpfer ist nicht erforderlich.
  • Der Kolben ist vorzugsweise angeordnet, um eine Vergrößerung des Volumens der Federkammer gleichlaufend mit der Verringerung des Volumens der Dämpfungskammer zu erzeugen, wobei die Zunahme im Federkammervolumen geringer als eine Verringerung in jenem Volumen ist, das durch die Bewegung der Gehäuse aufeinander zu erzeugt wird. Daher findet ein Austausch zwischen dem Volumen der Federkammer und dem Volumen der Dämpfungskammer während des Betriebs der Einheit statt, insbesondere die Verringerung im Volumen der Dämpfungskammer, um die Dämpfungswirkung zu erbringen, wird durch eine Vergrößerung im verfügbaren Volumen der Federkammer begleitet, um teilweise die Verringerung aufzuheben, die durch die Bewegung der Gehäuse aufeinander zu bewirkt wird. Für einen gegebenen Satz von Parametern ist die Gesamtverringerung im Federkammervolumen folglich nicht so groß wie in einer herkömmlichen Luft- oder Gasfeder und es wird eine mehr linear ansteigende Federrate erzielt.
  • In einer besonders günstigen Aufbauanordnung ist die Federkammer durch einen Teil eines Hohlraums in einem der Gehäuse und einem Teil eines Hohlraums im anderen Gehäuse ausgebildet und die Dämpfungskammer ist durch einen anderen Teil des letzteren Hohlraums ausgebildet. In jenem Fall ist der Kolben vorzugsweise in dem letzteren Hohlraum angeordnet und Dichtungsmittel können vorhanden sein, um eine Dichtung zwischen dem Kolben und einer umgebenden Umfangswand aufzubauen. Der Kolben ist vorzugsweise so angeordnet, um die Federkammer von der Dämpfungskammer zu trennen. Solch ein Aufbau erlaubt ein Gehäuse einfacher Form, zum Beispiel teleskopartig ineinandergreifende Rohre mit einem Kolben, der ausschließlich in einem der Gehäuse angeordnet ist und dazu dient, durch sein Vorhandensein die zwei Fluidmedien zu trennen. Der Kolben ist vorzugsweise schwimmend und daher mechanisch nicht zurückgehalten, wobei der einzige Widerstand gegen eine Bewegung von den statischen und dynamischen Fluidkräften, die in den Kammern vorherrschen, und von Reibung, die durch die Dichtungsmittel erzeugt wird, herrührt.
  • Vorzugsweise umfasst die Einheit jedoch auch Antriebsmittel, die für die Bewegung der Gehäuse aufeinander zu mit einer Rate wirksam sind, die eine vorbestimmte Rate übersteigt, um mechanisch positiv den Kolben anzutreiben. In der Praxis kann eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit der Gehäuse in einem Kompressionshub die Geschwindigkeit der gedämpften Bewegung des Kolbens übersteigen, wodurch eine Verzögerung im Kolbenweg erzeugt wird. Um dies zu überwinden kann mechanisch positives Antreiben des Kolbens herangezogen werden, um die Fluidverdrängung durch das komprimierte gasförmige Medium zu übernehmen oder zu unterstützen. Solch ein Hilfsantrieb kann durch ein Antriebselement verwirklicht werden, das antreibend mit dem Kolben in Eingriff gelangt, nachdem es einen Abstand zu diesem überwunden hat. Wenn die Kompressionsrate des gasförmigen Mediums in ausreichendem Maße die Bewegungsrate des Kolbens übersteigt, wird der Zwischenraum überwunden und das Antriebselement, tatsächlich ein feststehendes Widerlager, wirkt als mechanischer Antrieb des Kolbens. Die vorbestimmte Rate, über der das Antriebsmittel den Antrieb übernimmt oder ergänzt, kann variabel sein unter anderem durch Veränderung des Zwischenraums.
  • Die Einheit kann auch Puffermittel zum Abfedern von wenigstens einer der Endlagen der Gehäusebewegung aufeinander zu im Kompressionshub und einer Endlage der Gehäusebewegung auseinander in einem Ausfederungshub umfassen. Daher können die Gehäuse progressiv bis zu einem Anschlag in eine oder beide Richtungen ihrer relativen Bewegung abgebremst werden.
  • Vorzugsweise umschließen die Gehäuse einen inneren Raum, der durch einen Hohlraum in einem der Gehäuse und einen Hohlraum im anderen Gehäuse gebildet wird, und der Kolben ist ein schwimmender Kolben, der in einem der Innenräume angeordnet ist und den inneren Raum in die Federkammer und die Dämpfungskammer unterteilt, wobei die Federkammer und die Dämpfungskammer jeweils entsprechend ein gasförmiges Medium und eine Dämpfungsfluid enthalten und die Gehäuse zueinander in einem Kompressionshub derselben bewegbar sind, um das gasförmige Medium durch Verringerung des Volumens der Federkammer zu verdichten und durch die Komprimierung des gasförmigen Mediums eine Bewegung des Kolbens zu verursachen, um eine Verringerung im Volumen der Dämpfungskammer zum Verdrängen des Dämpfungsfluids daraus zu erzeugen.
  • Solch eine Einheit, die auf den funktionalen Grundsätzen des ersten Aspekts der Erfindung beruht, stellt eine besonders einfache konstruktive Verwirklichung der Erfindung durch Einsatz von Gehäusen dar, die gemeinsam einen inneren Raum umschließen, der durch zwei Gehäuseinnenräume gebildet wird, wobei der Kolben dazu dient, den inneren Raum entsprechend in die Federkammer und die Dämpfungskammer zu teilen, die jeweils entsprechend mit dem gasförmigen Medium und dem Dämpfungsfluid gefüllt sind. In diesem Fall ist die Federkammer vorzugsweise durch einen Teil des anderen Hohlraums und durch einen Teil des Hohlraums mit dem Kolben und die Dämpfungskammer durch den anderen Teil des letzteren Hohlraums gebildet.
  • Ähnlich kann, um eine phasenverschobene Hin-und-Herbewegung des Kolbens in den extremeren Fällen der Kompression der Einheit auszuschließen, das Gehäuse mit dem anderen Hohlraum mit einem Antriebselement ausgestattet sein, welches am Zwischenraum des Kolbens in einem unbelasteten Zustand der Einheit angeordnet und so gestaltet ist, um den Kolben bei einer Bewegung der Gehäuse aufeinander zu bei einer Rate, die eine vorbestimmte Rate übersteigt, antreibend zu ergreifen. Das Antriebselement stellt daher ein Widerlager dar, das relativ zu jenem Gehäuse feststeht, und kann einfacherweise in der Form einer Stange ausgebildet sein, die sich entlang einer gemeinsamen Achse von Hohlraum und Kolben erstreckt. Um sicherzustellen, dass die Stange auf Grund ihrer Querschnittsfläche und des begrenzten Raums in den Gehäusen die normale Antriebsfunktion des komprimierten gasförmigen Mediums nicht behindert, kann die Stange mit einem Kanal zum Befördern des gasförmigen Mediums zum Bereich des Kolbens hin und von diesem weg ausgestattet sein.
  • Vorzugsweise sind elastische Mittel vorhanden, um eine Endlage der Bewegung der Gehäuse auseinander zu und/oder eine Endlage der Bewegung auseinander abzufedern. Das elastische Mittel zum Abfedern der Bewegung auseinander kann bequemerweise durch ein Elastomerelement bereitgestellt werden, das auf der Stange angebracht ist und mit einem Widerlager am Gehäuse mit dem Hohlraum, der den Kolben enthält, zusammenwirken. Die Anordnung des elastischen Mittels in dieser Position, getrennt von jener an einem Ende der Einheit, verbessert noch den kompakten Aufbau der Einheit.
  • Vorzugsweise weist das Gehäuse mit dem Hohlraum, der den Kolben enthält, einen Kolbenabschnitt auf, der während des Kompressionshubs in den anderen Hohlraum bewegt wird, um die Verringerung im Volumen der Federkammer zu erzeugen. Solch ein Kolbenabschnitt, zum Beispiel ein teilweise geschlossener Kopf des entsprechenden Gehäuses, kann eine wirksame Verringerung des Volumens der Federkammer bereitstellen, ohne die Notwendigkeit für einen eigenen Kolben für jenen Zweck zu schaffen.
  • Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Feder-Dämpfer-Einheit bereitgestellt, die zwei teleskopartig bewegbare Gehäuse umfasst, die eine Federkammer für ein gasförmiges Medium, welche bei Bewegung der Gehäuse aufeinander zu in einem Kompressionshub davon komprimierbar ist, eine Dämpfungskammer für ein Dämpfungsfluid, welches während des Kompressionshubs durch einen Kolben daraus verdrängbar ist, und eine zweite Dämpfungskammer zur Aufnahme des verdrängten Fluids und zur Rückführung des Fluids zur ersten Dämpfungskammer bei Bewegung der Gehäuse voneinander weg in einem Ausfederungshub davon enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben so angeordnet ist, dass er die Federkammer von der ersten Dämpfungskammer trennt, und zur Verringerung des Volumens der ersten Dämpfungskammer zur Verdrängung des Fluids daraus bewegbar ist und die zweite Dämpfungskammer so zwischen den Gehäusen angeordnet ist, dass eine Bewegung der Gehäuse voneinander weg eine Verringerung des Volumens der zweiten Dämpfungskammer zum Austreiben des zur ersten Dämpfungskammer zurückzuführenden Fluids bewirkt.
  • In solch einer Einheit, in welcher die Luft- oder Gasfederung durch relative Bewegung der Gehäuse und die Dämpfung in einer Kompressionsphase durch den Kolben, der die Federkammer von der ersten Dämpfungskammer trennt, erzeugt wird und die Fluidverdrängung aus der letzteren Kammer verursacht, wird das Dämpfungsfluid, welches derartig in dieser Phase verdrängt wird, anschließend einem positiven Druck durch die Gehäuse in der Ausfederungsphase unterworfen. Der Rückfluss des Dämpfungsfluids kann daher gedrosselt werden, um ein höheres Niveau an Ausfederungsdämpfung bei verringertem oder keinem Risiko von Kavitation bereitzustellen. Die Anordnung der zweiten Dämpfungskammer zwischen den Gehäusen gestattet es, dass diese Kammer eine konzentrische Beziehung zur ersten Dämpfungskammer aufweist, was zum kompakten Aufbau der Einheit beiträgt und das erzielbare Verhältnis von Einheitenbaulänge und erzielbarem Hub deutlich verbessert.
  • Vorzugsweise weisen die erste und die zweite Dämpfungskammer im Wesentlichen dieselben Fläche im Querschnitt quer zur Bewegungsrichtung der Gehäuse im Kompressionshub und im Ausfederungshub auf. Dieses Querschnittsverhältnis der zwei Dämpfungskammern ergibt eine im Wesentlichen gleichgroße Fluidverdrängung aus den zwei Kammern, so dass der Kolben eine im Wesentlichen konstante Position relativ zu einem benachbarten Ende der zweiten Dämpfungskammer zum Beispiel beibehalten und daher in einer seiner Endpositionen ankommen kann, wenn die Gehäuse vollständig aufeinander zu bewegt sind. Dies begünstigt das Erzielen einer hohen Hublänge relativ zur Einheitenlänge.
  • In einer vorteilhaften Aufbauanordnung ist die zweite Kammer durch einen Teil eines Hohlraums in einem der Gehäuse ausgebildet und die Federkammer, wenigstens teilweise, durch einen anderen Teil desselben Hohlraums. Vorzugsweise ist die Federkammer zusätzlich durch einen Teil eines Hohlraums im anderen Gehäuse ausgebildet, von dem ein weiterer Teil die erste Dämpfungskammer ausbildet. Der zuerst erwähnte Hohlraum stellt daher einen Volumsaustausch zwischen der Federkammer und der zweiten Dämpfungskammer während des Betriebs der Einheit dar und ein ähnlicher Austausch, herbeigeführt durch den Kolben, kann zwischen der Federkammer und der ersten Dämpfungskammer stattfinden.
  • Die zweite Dämpfungskammer, die vorzugsweise ringförmig ist, kann radial durch zwei im Wesentlichen konzentrische Umfangswandabschnitte der jeweiligen zwei Gehäuse und axial durch zwei entgegengesetzt gerichtete Fortsätze, die an einem der jeweiligen Wandabschnitte vorhanden sind, umschlossen sein. Jeder solcher Fortsätze besteht vorzugsweise aus Dichtungsmitteln oder umfasst solche, die eine Dichtung relativ zum anderen jeweiligen Wandabschnitt bereitstellen. Wenn das Dämpfungsfluid eine Flüssigkeit wie Hydrauliköl ist, kann das Dichtungsmittel in solch einer Anordnung der Schmierung durch die Flüssigkeit in der zweiten Dämpfungskammer während der Bewegung der Gehäuse auseinander unterworfen sein, was die Reibung herabsetzt und die Lebensdauer des Dichtmittels erstreckt.
  • Vorzugsweise weist jedes der Gehäuse einen Hohlraum auf, der durch jeweils eine der zwei im Wesentlichen koaxialen und radial beabstandeten Umfangswände umschlossen ist und der Kolben ist in dem Hohlraum angeordnet, der durch eine innere der Wände umschlossen ist, wobei jede der Wände mit jeweils einer der zwei entgegengesetzt ausgerichteten Fortsätze ausgestattet ist, die zusammen mit im Wesentlichen konzentrischen Abschnitten der Wände die zweite Dämpfungskammer umschließen und die in Richtung aufeinander zu bei der Bewegung der Gehäuse auseinander im Ausfederungshub derselben bewegbar sind, um die Verringerung des Volumens der zweiten Dämpfungskammer zu verursachen.
  • Solch eine Einheit, die auf den funktionalen Grundsätzen des zweiten Aspekts der Erfindung beruht, stellt eine besonders einfache Umsetzung der Erfindung in Bezug auf den Aufbau mittels der zwei Gehäuseumfangswände dar, die konzentrische Abschnitte und entgegengesetzt ausgerichtete Fortsätze aufweisen, die gemeinsam die zweite Dämpfungskammer umschließen. Die Federkammer kann herkömmlich durch einen Teil des Hohlraums, der durch die äußere Wand umschlossen ist, und einen Teil des Hohlraums, der durch die innere Wand umschlossen ist, ausgebildet sein, während die erste Dämpfungskammer durch einen weiteren Teil des letzteren Hohlraums ausgebildet sein kann. Jeder Fortsatz kann eine Dichtung umfassen, die abdichtend die jeweils andere Wand berührt, wobei jede Dichtung vorzugsweise axial in einer Nut angeordnet ist.
  • Die innere Wand kann mit einem Kanalmittel zum Befördern des Hydraulikfluids zwischen den Dämpfungskammern ausgestattet sein, wobei in diesem Fall jene Wand vorteilhafterweise zwei im Wesentlichen konzentrische und radial beabstandete Rohre umfassen kann, wobei das Kanalmittel teilweise durch den Abstand zwischen den Rohren ausgebildet ist. Die Rohre selbst können an einem Paar gleicher Enden derselben mit einem Verschlusselement verbunden und am anderen Paar gleicher Enden mit einem ringförmigen Kolbenelement ausgestattet sein, der den jeweils entsprechenden der Fortsätze an seinem äußeren Umfang definiert, wobei das ringförmige Kolbenelement wirksam ist, um gleichzeitig und wechselseitig die Volumina der Federkammer und der zweiten Dämpfungskammer während der Bewegung der Gehäuse aufeinander zu und auseinander zu verändern. Der Einsatz der Rohre ergibt einen modularen Aufbau, wobei die Einheitenlänge und daher die Hublange sehr leicht zwischen Herstellungsserien modifiziert werden können. Die Einfachheit des Aufbaus wird verstärkt, wenn das äußere der Rohre mit dem Verschlusselement verschraubt ist und das innere der Rohre zwischen dem Verschlusselement und dem ringförmigen Kolbenelement verklemmt ist. Ein sicherer und stabiler Zusammenbau kann dann einfach durch Anziehen des Verschlusselements relativ zum ringförmigen Kolben erzielt werden.
  • In einer Erweiterung des modularen Formats kann die äußere Wand ein weiteres Rohr umfassen, welches teilweise konzentrisch mit dem äußeren Rohr der inneren der Wände und radial nach außen beabstandet zu diesem ist und welches an einem Ende mit den jeweilig entsprechenden der Fortsätze ausgestattet ist. Dieses weitere Rohr kann gleichzeitig durch ein Gewinde an seinem anderen Ende mit einem eigenen Verschlusselement verbunden sein. Die Einheit kann daher leicht mit durch Gewinde verschraubten Bauteilen unter Einlegen von geeigneten Dichtungen zusammengebaut werden, um leckdichte Verbinden zu gewährleisten.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun genauer als Beispiel mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 ein schematischer axialer Schnitt einer Feder-Dämpfer-Einheit ist, welche die Erfindung verkörpert und welche in einem Zustand zwischen einer vollständigen Kompressionsanordnung und einer vollständigen Ausfederungsanordnung gezeigt wird;
  • 2 eine Ansicht ähnlich 1 ist, aber die vollständige Kompressionsanordnung zeigt; und
  • 3 eine Ansicht ähnlich 1 ist, aber die vollständige Ausfederungsanordnung zeigt.
  • Nun mit Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine koaxiale pneumatische Feder- und hydraulische Dämpfereinheit 10 gezeigt, die ein äußeres Gehäuse 11 und ein inneres Gehäuse 12 umfasst, wobei die Gehäuse teleskopartig zur Bewegung aufeinander zu, um einen Kompressionshub auszuführen, und zur Bewegung auseinander ineinander eingreifen, um einen Ausfederungshub auszuführen. In einem eingebauten Zustand ist das Federverhalten der Einheit im Kompressionshub wirksam, um in erster Linie Stoßkräfte, die zwischen zwei Bauteilen, zum Beispiel einem Fahrzeugrad und einem Fahrzeugaufbau, die über die Einheit miteinander verbunden sind, übertragen werden abzufedern, und im Ausfederungshub wirksam, um in erster Linie die Schwingungen zu dämpfen, die von der in die Ausgangslage zurückgehenden Feder herrühren. Das Dämpfungsverhalten ist auch Kompressionshub, aber im Allgemeinen in einem geringeren Grad vorhanden.
  • Das äußere Gehäuse 11 umfasst ein Verschlusselement 13, welches eine Befestigungsöse 14 eingearbeitet hat, und ein Rohr 15, welches mittels Gewindeverschraubung mit dem Verschlusselement 13 verbunden ist, um so einen zylindrischen Hohlraum oder Zylinder 16 zu definieren, der an einem Ende durch das Element 13 verschlossen und am anderen Ende offen ist. Das innere Gehäuse 12 umfasst ein ähnliches Endverschlusselement 17, welches auch eine Befestigungsöse 18 aufweist, ein inneres Rohr 19 und ein äußeres Rohr 20, die konzentrisch zu einander und radial zu einander beabstandet sind und auch konzentrisch zu und radial beabstandet zum Rohr 15 des äußeren Gehäuses 11 liegen, und ein ringförmiges Kolbenelement 21. Das äußere Rohr 20 ist mittels Gewindeverschraubung sowohl mit dem Verschlusselement 17 als auch mit dem Kolbenelement 21 verbunden und das innere Rohr 19 zwischen diese zwei Elemente durch den Vorgang des Anziehens der Elemente zueinander eingeklemmt, wobei ein elastischer Dichtungsring 22 zwischen dem inneren Rohr 19 und dem Kolbenelement 21 angeordnet ist. Das innere Rohr 19 definiert einen zylindrischen Hohlraum oder Zylinder 23, welcher an dem einen Ende durch das Verschlusselement 17 verschlossen ist und sich am anderen Ende über die Öffnung im Kolbenelement 21 öffnet, wobei der Durchmesser dieser Öffnung im Verhältnis zum Hohlraumdurchmesser durch eine nach innen vorragende Lippe des Kolbenelements verringert ist.
  • Im Zylinder 23 des inneren Rohrs 19 des inneren Gehäuses 12 ist verschiebbar ein Kolben 24 angeordnet, der mit einer ringförmigen Dichtung 25 ausgestattet ist, die abdichtend gegen die innere Wandoberfläche des Rohrs 19 drückt. Der Kolben 24 einschließlich der Dichtung 25 trennt eine innere Dämpfungskammer 26 auf der rechten Seite, die mit Hydrauliköl gefüllt ist, von einer Federkammer 27 auf der linken Seite, die mit unter Druck stehender Luft gefüllt ist. Da der Zylinder 23 des inneren Gehäuses 12 mit dem Zylinder 16 des äußeren Gehäuses 11 über die Öffnung im Kolbenelement 21 in Verbindung steht, wird die Federkammer 27 durch Teile beider Zylinder gebildet. Die innere Dämpfungskammer 26 ist nur aus einem Teil des Zylinders 23 gebildet. Die entsprechenden Volumina der zwei Kammern 26 und 27 verändern sich in Abhängigkeit von der Position des Kolbens 24.
  • Das Rohr 15 des äußeren Gehäuses 11 ist an seinem freien Ende mit einem radial nach innen vorspringenden Fortsatz in der Form von zwei axial beabstandeten Wülsten oder Flanschen 28 ausgestattet, die eine Nut umschließen, die ihrerseits eine ringförmige Dichtung 29 aufnimmt, die in abdichtendem Kontakt mit der äußeren Wandoberfläche des äußeren Rohrs 20 des inneren Gehäuses 12 steht. Eine ringförmige Abstreifdichtung 30 ist am Abschluss des Rohres 15 vorhanden, um das Eindringen von Fremdstoffen zu verhindern. Das ringförmige Kolbenelement 21 ist analog an seinem äußeren Umfang mit einem radial nach außen vorspringenden Fortsatz in der Form von zwei axial versetzten Wülsten oder Flanschen 31 ausgestattet, die eine Nut umschließen, die ihrerseits eine Dichtung 32 aufnimmt, die in abdichtendem Kontakt mit der inneren Wandoberfläche des Rohres 15 des äußeren Gehäuses 11 steht. Die zwei Fortsätze und die variablen Längen der konzentrischen Wandoberflächen, die dazwischen angeordnet sind, der Rohre 15 und 20 umschließen eine äußere Dämpfungskammer 33, die in ähnlicher Weise mit Hydrauliköl gefüllt ist. Die Fortsätze am ringförmigen Kolbenelement 21 trennen diese Kammer von der Federkammer 27. Die äußere Dämpfungskammer 33 ist daher von einem weiteren Teil des Zylinders 23 ausgebildet. Die Durchmesser der Zylinder 16 und 23 sind so ausgewählt, dass die inneren und äußeren Dämpfungskammern 26 und 33 wenigstens im Wesentlichen dieselbe Fläche im Querschnitt aufweisen.
  • Die ringförmigen Dichtungen 25, 29 und 32 bestehen jede vorzugsweise aus einem Mischungskörper, der aus zwei axial beabstandeten Polytetrafluorethylenringen und einem zwischengelegten Gummiflansch eines radial äußeren Gummisitzes für die Ringe zusammengesetzt ist. Jede Dichtung wird in einem Stadium in Ausführung des Kompressions- und des Ausfederungshubs gezwungen, eine Oberfläche von anhaftendem Hydrauliköl abzustreifen, und ist daher der Schmierung durch Öl unterworfen.
  • Das Verschlusselement 13 des äußeren Gehäuses 11 weist einen Einlass (nicht gezeigt) und ein Rückschlagventil 34 zum Zuführen von Druckluft in die Federkammer 27 auf. Das Verschlusselement 17 des inneren Gehäuses 12 weist dementsprechend die Einlässe 35 (nur einer ist gezeigt) auf, die für die Zuführung von Hydrauliköl in die Dämpfungskammern 26 und 33 verwendbar sind. Die Dämpfungskammern sind in Bezug auf den Fluss durch ein Kanalsystem miteinander verbunden, das durch einen Raum 36, der zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr 19 und 20 des inneren Gehäuses 12 verbleibt, wobei eine Öffnung 37 im Rohr 20 vorgesehen ist und den Raum 36 mit der äußeren Dämpfungskammer 33 verbindet, und zwei Kanäle 38 (nur einer ist gezeigt), die im Verschlusselement 17 bereitgestellt sind und den Raum 36 mit der inneren Dämpfungskammer 26 verbinden, ausgebildet ist. Entfernbar angebracht sind in den Einlässen 35 einstellbare Durchflussregelventile 39 (nur eines ist gezeigt), wobei jedes mit einem Ventilelement 40 vorgesehen ist, das den Durchfluss durch den jeweiligen Kanal 38 zwischen den Dämpfungskammern 23 bis 33 regelt.
  • Die Einheit 10 umfasst einen Hilfsantrieb für den Kolben 24, wobei der Antrieb in der Form einer Antriebsstange 41 vorliegt, welche sich entlang einer gemeinsamen Achse der Zylinder 16 und 23 und dem Kolben 24 erstreckt und durch Gewindeeingriff an einem Ende im Verschlusselement 13 des äußeren Gehäuses 11 befestigt ist und am anderen Ende mit einem radial vergrößerten Kopf ausgestattet ist. Im unbelasteten Zustand der Einheit ist der Kopf normalerweise in einem Abstand 's' zum Kolben 21 angeordnet. Die Stange 41 weist Bohrungen 42 zum Zuführen von Luft zu und von diesem Bereich des Kolbens auf, welcher mechanisch getrennt von der Stange 41 und von anderen Bauteilen der Einheit ist. Der Kolben schwimmt daher im Zylinder 23, wobei er nur in der Bewegung durch Reibung und Fluidbelastungen eingeschränkt ist.
  • Um schließlich die Endlagen der Bewegung der Gehäuse 11 und 12 aufeinander zu in der Kompressionsphase und auseinander in der Ausfederungsphase abzufedern, umfasst die Einheit entsprechende elastische Dämpfungselemente. Das Dämpfungselement, das für die Kompressionsphase bestimmt ist, umfasst einen ringförmigen Gummikörper 43, der in einer inneren Vertiefung im Verschlusselement 13 des äußeren Gehäuses 11 sitzt und mit dem Kolbenelement 21 des inneren Gehäuses 12 zusammenarbeitet, wobei der Körper 43 und das Element 31 gegenseitig zugewandete Anschlagflächen von im Wesentlichen komplementärer Gestalt aufweisen. Das Dämpfungselement, das für die Ausfederungsphase bestimmt ist, umfasst einen komprimierbaren Elastomerzylinder 44, der zwischen zwei Endscheiben angeordnet ist und verschiebbar auf der Antriebsstange 41 zwischen dem Kopf derselben und einem Anschlagkragen 45, zum Beispiel einem Sprengring, auf der Stange mit einem Abstand zum Kopf befestigt ist. Der Elastomerzylinder 44 arbeitet über die linke Scheibe mit der nach innen vorragenden Lippe des Kolbenelements 21 zusammen und kann sich unter Kompression durch die Lippe durch die gleitende Bewegung seines bestandgebenden Materials entlang der Stange verformen.
  • Im Einsatz der Einheit 10 bei entsprechend mit Druckluft und Hydrauliköl gefüllten Kammern 26, 27 und 33 sind die Befestigungsösen 14 und 18 der Gehäuse 11 und 12 entsprechend mit den Bauteilen gekoppelt, die sich relativ mittels einer gedämpften Federkupplung bewegen sollen. Die Einheit kann zum Beispiel in ein Zweiradfahrzeug zwischen einer Radachse und einem Rahmen oder Chassis eingebaut sein. Normalerweise sind zwei oder mehr Einheiten einer einzelnen Achse beigefügt.
  • Im Falle eines Kompressionshubs der Gehäuse 11 und 12 und folglich teleskopartiger Bewegung der Gehäuse aufeinander zu (entweder ausgehend von einer vollständig ausgedehnten Einstellung wie in 3 oder einer Zwischenposition wie in 1, wenn das Gewicht eines Unterstützten der beiden gekoppelten Bauteile eine teilweise Kompression der Einheit 10 im normalen Zustand mit sich bringt) bewegt sich das Kolbenelement 21 im Zylinder 16 in Richtung des Verschlusselements 13 und verringert das Volumen der Federkammer 27, was fortschreitende Komprimierung der bereits unter Druck stehenden Luft in der Kammer bedeutet. Die komprimierte Luft wirkt auf den Kolben 24, um ihn im Zylinder 23 in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung des Kolbenelements 31, d.h. in Richtung zum anderen Verschlusselement 17, zu bewegen, und veranlasst daher den Kolben 24 das Volumen der inneren Dämpfungskammer 26 zu verringern. Die Bewegung des Kolbenelements 21 entlang des Zylinders 16 vergrößert gleichzeitig das Volumen der anderen Dämpfungskammer 33. Die Verringerung des Volumens der inneren Dämpfungskammer 26 und die Vergrößerung des Volumens der äußeren Dämpfungskammer 33 erzwingt die Verdrängung des Hydrauliköls von der ersteren zur letzteren über das Kanalsystem, das durch die Kanäle 38, den Raum 36 und die Öffnung 37 gebildet wird. Vorzugsweise ist einer der Kanäle 38 für den Fluss in Richtung von Kammer 26 zu Kammer 33 und der andere für den Fluss in die entgegengesetzte Richtung bestimmt. Die beigefügten Ventile 39 sind dann im entgegengesetzten Sinn wirksam, um den Fluss in eine Richtung zu unterbinden und den gedrosselten Fluss in die andere Richtung zu gestatten. Der Grad der Drosselung des zugelassenen Flusses bestimmt den Grad der Dämpfung, welcher vorzugsweise relativ gering in der Kompressionsphase der Einheit ist. In dieser Phase lässt die Einheit daher die Bewegung der zwei gekoppelten Bauteile aufeinander zu gegen den Widerstand zu, der durch das Komprimieren der Luft entgegengesetzt wird, die als eine pneumatische Feder wirkt und jene Bewegung auf einen ausgewählten Grad durch die gedrosselte Verdrängung des Hydrauliköls dämpft.
  • Auf Grund der Gleichheit oder ungefähren Gleichheit der Querschnittsflächen der zwei Dämpfungskammern 26 und 33 ist die Fluidverdrängung der Kammern während des Betriebs der Einheit gleich oder im Wesentlichen gleich und der Kolben 24 verbleibt folglich in der selben Position relativ zum äußeren Gehäuse 11 sowohl in der Kompressionsphase als auch in der Ausfederungsphase, wie sich aus dem Vergleich von 1, 2 und 3 ergibt. Diese Position des Kolbens 24 ist ausgewählt, um nahe am freien Ende des Rohrs 15 des äußeren Gehäuses 11 zu sein, so dass im vollständig komprimierten Zustand der Einheit, wie in 2 gezeigt, sich sowohl der Kolben und das freie Ende des Rohrs 15 in nächster Nähe zum Verschlusselement 17 des inneren Rohrs 12 befinden. Ein maximaler Federhub und ein maximaler Dämpfungshub werden daher von der maximalen Größe des beabsichtigten relativen Wegs der zwei Gehäuse 11 und 12 im Kompressionshub abgeleitet. Im vollständig komprimierten Zustand der Einheit, wie aus 2 ersichtlich, stößt das Kolben element 21 an den Gummikörper 43 und verformt diesen, welcher dadurch die Endlage der Bewegung der Gehäuse 11 und 12 im Kompressionshub dämpft.
  • Die Bewegung des Kolbens 24, um das Volumen der inneren Dämpfungskammer 26 zu verringern, verursacht gleichzeitig ein Vergrößern des Volumens der Federkammer 27, was tatsächlich einem Volumensaustausch zwischen den zwei Kammern entspricht. Wegen der Querschnittbeziehung der Zylinder 16 und 23 fällt dieser Anstieg notwendigerweise geringer aus als die Verringerung des Volumens der Federkammer 27, die gleichzeitig durch das sich bewegende Kolbenelement 21 erzeugt wird. Verdichtung der Luft findet fortgesetzt statt, aber mit geregelter Dämpfung und folglich einer Verringerung der Anstiegsrate der Luftfeder im Vergleich zur Rate, die aus konstanter Verringerung des Volumens der Luftkammer ohne einen kompensierenden proportionalen Anstieg in jenem Volumen erzielt werden würde.
  • Im Falle einer sehr hohen Kompressionsrate der Einheit 10 kann die Luft in der Federkammer 27 so schnell komprimiert werden, dass der Kolben 24 sich auf Grund des Drucks, der durch das Drosseln des ausfließenden Hydrauliköls aus der inneren Dämpfungskammer 26 erzeugt wird, nicht mit derselben Rate wie jene der relativen Bewegung der zwei Gehäuse 11 und 12 bewegen kann. Wenn die zwei Bewegungen auf diese Weise phasenverschoben werden, bewegt sich der Kolben 24 relativ zum äußeren Gehäuse 11 in Richtung des Verschlusselements 13 jenes Gehäuses. Sollte der Kolbenweg in Richtung des Verschlusselements 13 ausreichen, um den Abstand 's' zu überwinden, kommt der Kolben dann in Kontakt mit dem Kopf der Antriebsstange 41 und wird danach mechanisch positiv durch die Stange angetrieben. Der mechanische Antrieb dauert solange an, bis die Kompressionsrate der Einheit, d.h. die Rate der relativen Bewegung der Gehäuse 11 und 12 in Richtung aufeinander zu, einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Der Schwellenwert wird hauptsächlich durch die Rate des Ausströmens des Fluids, die durch das jeweilige Ventil 39 zugelassen wird, und die Abmessung von Abstand 's' bestimmt. Der Fluidantrieb, der durch die komprimierte Luft ausgeübt wird, liegt weiter an und übernimmt vom mechanischen Antrieb, wenn die Kompressionsrate sich unter den Schwellenwert verringert und ein Zwischenraum zwischen dem Kopf der Stange 41 und der benachbarten Fläche des Kolbens 24 wieder aufgebaut ist. Die Bohrungen 42 in der Stange 41 einschließlich deren Kopf stellen sicher, dass die querschnittliche Blockierung eines Teils der Luftkammer 27 durch die Stange 41 und den Elastomerzylinder 44 nicht die Kraft der komprimierten Luft, die auf den Kolben 24 wirkt, mindert.
  • Im Falle des Ausfederungshubs bei Freigeben der Belastung der gekoppelten Bauteile, die den Kompressionshub einleitete, zwingt die Kraft, die durch die komprimierte Luft in der Federkammer 27 erzeugt wird, die zwei Gehäuse 11 und 12 auseinander, wobei das Kolbenelement 21 das Volumen der Federkammer 27 vergrößert und gleichzeitig das Volumen der äußeren Dämpfungskammer 33 verkleinert, was einen Austausch an Volumen zwischen den zwei Kammern veranlasst. Das sich verringernde Volumen der Dämpfungskammer 33 bringt das Hydrauliköl in jener Kammer unter einen positiven Druck und drängt das Öl aus der Kammer 33 in die innere Dämpfungskammer 26 durch das Kanalsystem, das durch die Öffnung 37, den Raum 36 und den beigefügten Kanal der Kanäle 38 bereitgestellt ist. In jenem Fall übt das Ventil 39, das den Fluss durch jenen Kanal zulässt, einen relativ starken Drosseleffekt auf den Fluss aus, um eine annehmbare Verzögerung oder Dämpfung der relativen Bewegung der Gehäuse 11 und 12 auseinander zu erwirken. Der positive Druck, der auf das Öl in der äußeren Dämpfungskammer 33 wirkt, widersteht jeder Neigung des Öls, Hohlräume in jener Kammer auszubilden. In ähnlicher Weise stellt die komprimierte Luft, die fortgesetzt auf den Kolben 24 in dem Sinne wirkt, ihn in Richtung des Verschlusselements 17 zu zwingen, sicher, dass die Volumsvergrößerung der inneren Dämpfungskammer 26 allein durch zufließendes Öl verursacht wird, so dass Kavitation in jener Kammer nicht auftreten kann. Der Kolben 24, der sich im Zylinder 23 des inneren Gehäuses 12 bewegt, verharrt wiederum in derselben Position relativ zum äußeren Gehäuse 11.
  • Wenn die Gehäuse 11 und 12 im Ausfederungshub die maximal ausgedehnte Position erreichen, berührt die nach innen vorragende Lippe des Kolbenelements 21 den Elastomerzylinder 44, insbesondere den benachbarten der Endscheiben am Zylinder, am Ende der relativen Bewegung der Gehäuse und komprimiert den Zylinder, um die abschließende Bewegung abzufedern. Die Kompression des Zylinders wird durch Abheben aus der Anstoßlage am Anschlagkragen 45 und teilweises Verschieben entlang der Stange 41 aufgenommen. Die Endlage wird in 3 gezeigt. Die Anordnung dieses Ausfederungsdämpfungselements innerhalb der Hublänge der Einheit 10 trägt zur kompakten Form der Einheit bei.
  • Alle drei Dichtungen 25, 29 und 32 in der Einheit sind einer Schmierung durch das Hydrauliköl während des Einsatzes unterworfen, die Dichtung 25 hauptsächlich während des Kompressionshubs und die Dichtungen 29 und 32 hauptsächlich während des Ausfederungshubs. Die Schmierung erhöht die Formbeständigkeit der Dichtung und erstreckt ihre betriebliche Lebensdauer.
  • Die Ventile 39 können so aufgebaut sein, dass sie einzeln anpassbar und leicht zugänglich für Einstellungszwecke sind, wobei grundsätzlich ein einzelnes Ventil und ein einzelner Kanal ausreichen kann, um den Fluss zwischen den Dämpfungskammern zu regeln, und es sind auch unterschiedliche Formen des Kanalsystems möglich. Im Falle des beschriebenen Doppelrohraufbaus des inneren Gehäuses, ist die Ausnützung des Raums zwischen den Rohren für den Fluiddurchgang bequem und hat den Vorteil, dass die Notwendigkeit für lange Bohrungen im vollen Material vermieden wird, aber es ist ebenso auch eine Bohrung in einer einzelnen festen Umgangswand oder eine andere Anordnung gleichermaßen möglich. Abgesehen von Aufbauaspekten gibt es eine Bandbreite von Variationen der Kammerformen, des Einsatzes zusätzlicher Kolben oder unterschiedlicher Kolbenformen und der Bereitstellung von unterstützenden oder rückholenden Federn oder Federkörpern. Die Federkammer kann anstelle von Luft ein anderes Gas einsetzen und das Dämpfungsfluid selbst kann ein Gas anstelle einer Flüssigkeit oder sogar ein Gas-Flüssigkeitsgemisch (Emulsion) sein.

Claims (29)

  1. Feder-Dämpfer-Einheit (10) mit zwei teleskopartig bewegbaren Gehäusen (11, 12), die eine Federkammer (27) für ein gasförmiges Medium, das bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu in einem Kompressionshub davon komprimierbar ist, und eine Dämpfungskammer (26) für ein Dämpfungsfluid, das während des Kompressionshubs daraus verdrängbar ist, enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse darüber hinaus einen Kolben (24) enthalten, der durch ein solches komprimiertes gasförmiges Medium bewegbar ist, um das Volumen der Dämpfungskammer (26) zu verringern und dadurch die Verdrängung zu bewirken.
  2. Einheit nach Anspruch 1, bei der der Kolben (24) zur Erzeugung einer Zunahme des Volumens der Federkammer (27) gleichzeitig mit der Verringerung des Volumens der Dämpfungskammer angeordnet ist, wobei die Zunahme des Federkammervolumens geringer ist als eine Verringerung des Volumens, das durch die Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu erzeugt wird.
  3. Einheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Federkammer (27) durch einen Teil eines Hohlraums (16) in einem (11) der Gehäuse und einem Teil eines Hohlraumes (23) im anderen Gehäuse (12) gebildet und die Dämpfungskammer (26) durch einen anderen Teil des letzteren Hohlraums (23) gebildet wird.
  4. Einheit nach Anspruch 3, bei der der Kolben (24) im Hohlraum (23) in dem anderen Gehäuse (12) angeordnet ist.
  5. Einheit nach Anspruch 4, die ein Dichtungsmittel (25) enthält, das eine Dichtung zwischen dem Kolben (24) und einer Umfangswand (19) des Hohlraums (23) bereitstellt, in dem es angeordnet ist.
  6. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kolben (24) so angeordnet ist, dass er die Federkammer (27) von der Dämpfungskammer (26) trennt.
  7. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Kolben (24) ein schwimmender Kolben ist.
  8. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Antriebsmittel (41) enthält, das bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu mit einer Geschwindigkeit, die eine vorbestimmte Geschwindigkeit übertrifft, dahingehend wirkt, den Kolben (24) zwangsweise mechanisch anzutreiben.
  9. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Dämpfungsmittel (43, 44) zur Dämpfung einer Endstufe der Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu bei deren Kompressionshub und/oder einer Endstufe der Bewegung der Gehäuse (11, 12) voneinander weg bei einem Ausfederungshub davon umfasst.
  10. Einheit nach Anspruch 1, bei der die Gehäuse (11, 12) einen durch einen Hohlraum (16) in einem der Gehäuse (11) gebildeten Innenraum und einen im anderen Gehäuse (12) gebildeten Hohlraum (23) begrenzen und es sich bei dem Kolben um einen schwimmenden Kolben (24) handelt, der in einem der Hohlräume (23) angeordnet ist und den Innenraum in die Federkammer (27) und die Dämpfungskammer (26) teilt, wobei die Federkammer und die Dämpfungskammer ein gasförmiges Medium bzw. ein Dämpfungsfluid enthalten und die Gehäuse (11, 12) in einem Kompressionshub davon aufeinander zu bewegbar sind, um das gasförmige Medium durch Verringerung des Volumens der Federkammer (27) zu komprimieren und durch Komprimierung des gasförmigen Mediums eine Bewegung des Kolbens (24) zu bewirken, um eine Verringerung des Volumens der Dämpfungskammer (26) zwecks Verdrängung des Dämpfungsfluids daraus zu erzeugen.
  11. Einheit nach Anspruch 10, bei der das Gehäuse (11) mit dem anderen Hohlraum (16) mit einem Antriebsglied (41) versehen ist, das im unbelasteten Zustand der Einheit (10) in einem Abstand vom Kolben (24) angeordnet ist und weiterhin so angeordnet ist, dass es bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu mit einer eine vorbestimmte Geschwindigkeit übertreffenden Geschwindigkeit, den Kolben (24) in Wirkeingriff nimmt.
  12. Einheit nach Anspruch 11, bei der das Antriebsglied (41) eine sich entlang einer gemeinsamen Achse der Hohlräume (16, 23) und des Kolbens (24) erstreckende Stange (41) umfasst.
  13. Einheit nach Anspruch 12, bei der die Stange (41) mit einem Kanal (42) zur Leitung des gasförmigen Mediums zu dem Bereich des Kolbens (24) und davon weg versehen ist.
  14. Feder-Dämpfer-Einheit mit zwei teleskopartig bewegbaren Gehäusen (11, 12), die eine Federkammer (27) für ein gasförmiges Medium, das bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu in einem Kompressionshub davon komprimierbar ist, eine Dämpfungskammer (26) für ein Dämpfungsfluid, das während des Kompressionshubs durch einen Kolben (24) daraus verdrängbar ist, und eine zweite Dämpfungskammer (33) zur Aufnahme des verdrängten Fluids und zur Rückführung des Fluids zur ersten Dämpfungskammer (26) bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) voneinander weg in einem Ausfederungshub davon enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (24) so angeordnet ist, dass er die Federkammer (27) von der ersten Dämpfungskammer (26) trennt, und zur Verringerung des Volumens der ersten Dämpfungskammer (26) zur Verdrängung des Fluids daraus bewegbar ist und die zweite Dämpfungskammer (33) so zwischen den Gehäusen (11, 12) angeordnet ist, dass eine Bewegung der Gehäuse voneinander weg eine Verringerung des Volumens der zweiten Dämpfungskammer (33) zum Austreiben des zur ersten Dämpfungskammer (26) zurückzuführenden Fluids bewirkt.
  15. Einheit nach Anspruch 14, bei der die erste und die zweite Dämpfungskammer (26, 33) im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche quer zu den Bewegungsrichtungen der Gehäuse (11, 12) beim Kompressions- und Ausfederungshub aufweisen.
  16. Einheit nach Anspruch 14 und 15, bei der die zweite Dämpfungskammer (33) durch einen Teil eines Hohlraums (16) in einem der Gehäuse (11) und die Federkammer (27) zumindest teilweise durch einen anderen Teil des gleichen Hohlraums (16) gebildet wird.
  17. Einheit nach einem der Ansprüche 14 bis 16, bei der die zweite Dämpfungskammer (33) ringförmig ist.
  18. Einheit nach Anspruch 17, bei der die zweite Dämpfungskammer (33) radial durch zwei im Wesentlichen konzentrische Umfangswandteile (15, 20) der beiden Gehäuse (11 bzw. 12) begrenzt wird.
  19. Einheit nach Anspruch 18, bei der die zweite Dämpfungskammer (33) axial durch zwei entgegengesetzt gerichtete Vorsprünge (28, 29, 30; 31, 32) begrenzt wird, die jeweils an einem jeweiligen der Wandteile (15, 20) vorgesehen sind.
  20. Einheit nach Anspruch 19, bei der der an jedem Wandteil (15, 20) vorgesehene Vorsprung Dichtungsmittel (29; 32) umfasst, die eine Dichtung bezüglich des jeweiligen anderen Wandteils bereitstellen, und bei der das Dämpfungsfluid eine Flüssigkeit ist und die Dichtungsmittel (29; 32) bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) voneinander weg einer Schmierung durch die Flüssigkeit in der zweiten Dämpfungskammer (33) unterliegen.
  21. Einheit nach Anspruch 14, bei der die Gehäuse (11; 12) jeweils einen Hohlraum (16; 23) aufweisen, der durch eine jeweilige zweier im Wesentlichen koaxialer und radial beabstandeter Umfangswände (15; 19, 20) umschlossen ist, und der Kolben (24) in dem durch eine innere der Wände (19) umschlossenen Hohlraum (23) angeordnet ist, wobei die Wände (15; 20) jeweils mit einem jeweiligen der beiden entgegengesetzt gerichteten Vorsprünge (28, 29, 30; 31, 32) versehen sind, die zusammen mit im Wesentlichen konzentrischen Teilen der Wände (15; 20) die zweite Dämpfungskammer (33) begrenzen und bei Bewegung der Gehäuse (11; 12) voneinander weg während ihres Ausfederungshubs aufeinander zu bewegbar sind, um die Verringerung des Volumens der zweiten Dämpfungskammer (33) zu bewirken.
  22. Einheit nach Anspruch 21, bei der der an jeder der Wände (15; 20) vorgesehene Vorsprung (28, 29, 30; 31, 32) eine Dichtung (29; 32) umfasst, die die jeweilige andere Wand abdichtend berührt.
  23. Einheit nach Anspruch 22, bei der jede der Dichtungen (29; 32) axial in einer Nut angeordnet ist.
  24. Einheit nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei der die innere der Wände (19, 20) mit einem Kanalmittel (36) zur Beförderung von Hydraulikfluid zwischen den Dämpfungskammern (26, 33) versehen ist.
  25. Einheit nach Anspruch 24, bei der die innere (19, 20) der Umfangswände zwei im Wesentlichen konzentrische und radial beabstandete Rohre (19, 20) umfasst, wobei das Kanalmittel (36) teilweise durch den Raum zwischen den Rohren gebildet wird.
  26. Einheit nach Anspruch 25, bei der die Rohre (19; 20) an einem Paar zugehöriger Enden davon mit einem Verschlussglied (17) und am anderen Paar zugehöriger Enden davon mit einem ringförmigen Kolbenglied (21), das den jeweiligen (31) der Vorsprünge an seinem Außenumfang begrenzt, verbunden sind, wobei das ringförmige Kolbenglied (21) dahingehend wirkt, das Volumen der Federkammer (27) und der zweiten Dämpfungskammer (33) bei Bewegung der Gehäuse (11, 12) aufeinander zu und voneinander weg gleichzeitig und wechselseitig zu ändern.
  27. Einheit nach Anspruch 26, bei der das äußere (20) der Rohre mit dem Verschlussglied (17) und dem ringförmigen Kolbenglied (21) verschraubt und das innere (19) der Rohre zwischen diesen festgeklemmt ist.
  28. Einheit nach einem der Ansprüche 25 bis 27, bei der die äußere (15) der Wände ein weiteres Rohr (15) umfasst, das teilweise mit dem äußeren Rohr (20) der inneren der Wände (19, 20) konzentrisch und davon radial nach außen beabstandet ist und das an einem Ende mit dem jeweiligen der Vorsprünge (28) versehen ist.
  29. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das gasförmige Medium Luft ist.
DE60004329T 1999-02-12 2000-02-04 Feder-dämpfer-einheit Expired - Fee Related DE60004329T2 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9903248A GB2346666B (en) 1999-02-12 1999-02-12 Spring and damper unit
GB9903246A GB2346665B (en) 1999-02-12 1999-02-12 Spring and damper unit
GB9903246 1999-02-12
GB9903248 1999-02-12
PCT/GB2000/000327 WO2000047912A1 (en) 1999-02-12 2000-02-04 Spring and damper unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60004329D1 DE60004329D1 (de) 2003-09-11
DE60004329T2 true DE60004329T2 (de) 2004-07-01

Family

ID=26315128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60004329T Expired - Fee Related DE60004329T2 (de) 1999-02-12 2000-02-04 Feder-dämpfer-einheit

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP1153228B1 (de)
AT (1) ATE246775T1 (de)
AU (1) AU2308100A (de)
DE (1) DE60004329T2 (de)
WO (1) WO2000047912A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110017347A (zh) * 2019-04-17 2019-07-16 江苏苏通大桥有限责任公司 一种斜拉索气动阻尼装置
CN113217572B (zh) 2020-05-27 2022-09-27 北京京西重工有限公司 阻尼器组件
CN116927610A (zh) * 2022-04-11 2023-10-24 博泽(班贝格)汽车零部件欧洲两合公司 阻尼装置及包括该阻尼装置的车辆

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3043435A1 (de) * 1980-11-18 1982-07-01 Anton Ing.(grad.) 8492 Furth Pfeifer Motorradteleskopfederbein fuer sehr langen federweg
DE19729287B4 (de) * 1997-07-09 2006-06-22 Zf Boge Elastmetall Gmbh Pralldämpfer
US6095541A (en) * 1997-07-16 2000-08-01 Rockshox, Inc. Adjustable gas spring suspension system

Also Published As

Publication number Publication date
AU2308100A (en) 2000-08-29
EP1153228B1 (de) 2003-08-06
ATE246775T1 (de) 2003-08-15
EP1153228A1 (de) 2001-11-14
WO2000047912A1 (en) 2000-08-17
DE60004329D1 (de) 2003-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE6604159U (de) Einrohr-teleskopschwingungsdaempfer, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE3923512A1 (de) Daempfventil mit stark progressiv verlaufender daempfkraftkennlinie, insbesondere fuer lenkungsdaempfer fuer motorraeder
DE112013004595B4 (de) Aufhängungsvorrichtung
DE1505522B1 (de) Hydropneumatischer Einrohr-Teleskopstossdaempfer mit davon unabhaengiger,parallel geschalteter Gasfeder und selbsttaetig steuerbarem Daempfungsgrad,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE1265599B (de) Pneumatische Hoehen-Ausgleichsvorrichtung fuer unterschiedlichen Belastungen unterworfene Federungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE945899C (de) Fluessigkeits-Hohlfeder mit Eigendaempfung, insbesondere fuer Fahrzeuge
DE4116399C2 (de) Kolbenzylindereinheit insbesondere zur Verwendung als Federbein in Fahrzeug-Federungssystemen
DE3526156C2 (de)
DE69007406T2 (de) Kolben für Druckzylinder.
DE2165812A1 (de) Stoßdämpferanordnung
DE60208259T2 (de) Schwingungsdämpfer mit einer schwimmenden Kolbenstangenführung
DE19829765A1 (de) Kolben-Zylinderaggregat mit einem hydraulisch-mechanischen Anschlag
WO2017137180A1 (de) Schwingungsdämpfer mit einem ausgleichsraum
DE60004329T2 (de) Feder-dämpfer-einheit
EP1464865A2 (de) Pneumatische Feder-Dämpfungs-Einheit
DE3935107C2 (de) Hydropneumatische Kolbenzylinderanordnung mit doppelter Gasfeder
DE112021003611T5 (de) Stossdämpfer
DE1455666B1 (de) Selbstpumpendes hydropneumatisches Federbein mit innerer Niveauregelung,insbesonderefuer Kraftfahrzeuge
DE1006672B (de) Hydraulischer Stossdaempfer
DE3103794A1 (de) Stossdaempfer mit einem puffer
DE2744301C2 (de) Hydraulischer Einrohr-Teleskopschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102005018132B4 (de) Schlauchrollbalg für pneumatische und/oder hydropneumatische Federungs- bzw. Dämpfungselemente
DE19532510A1 (de) Teleskopschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE3501651C2 (de)
DE1064825B (de) Mit einem hydraulischen Teleskopstoss-daempfer vereinigte Luftfederung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8339 Ceased/non-payment of the annual fee