DE69710448T2 - A stop buffer working together with a bellows, especially for vehicle shock absorbers - Google Patents
A stop buffer working together with a bellows, especially for vehicle shock absorbersInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit Hub-Begrenzungsanschlag, zu dem ein Schutzbalg gehört. Bei dieser Vorrichtung weist der Begrenzungsanschlag mindestens ein elastisches komprimierbares Element auf, das von einer Stange durchquert wird, welche an einem Ende mit einem Gestell verbunden ist, wobei der Anschlag bezüglich dieses Gestells von einer Abstützung gehalten wird. Auf der Seite ihres anderen Endes kann die Stange in einem Zylinder gleiten, der mit einem Organ verbunden ist, das sich gegenüber dem Gestell bewegen kann, wobei ein Ende des Schutzbalgs mit dem Anschlag verbunden ist und das andere Ende des Balgs bei den Federbewegungen vom Zylinder mitgenommen werden kann, um unabhängig von der Größe der Federbewegung um die Stange herum angeordnet zu bleiben, wobei der Anschlag den Hub des Zylinders in Richtung des Gestells begrenzen und eine Reaktionskraft auf den Zylinder am Ende des Hubs ausüben kann.The invention relates to a device with a stroke limiting stop, which includes a protective bellows. In this device, the limiting stop comprises at least one elastic compressible element through which a rod passes, which is connected at one end to a frame, the stop being held relative to this frame by a support. On the side of its other end, the rod can slide in a cylinder connected to a member that can move relative to the frame, one end of the protective bellows being connected to the stop, and the other end of the bellows being able to be carried by the cylinder during the spring movements in order to remain arranged around the rod regardless of the magnitude of the spring movement, the stop being able to limit the stroke of the cylinder towards the frame and to exert a reaction force on the cylinder at the end of the stroke.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Vorrichtung mit Hub-Begrenzungsanschlag für einen Fahrzeugstoßdämpfer, wobei die Stoßdämpfer-Stange mit dem Fahrzeuggestell verbunden ist, während der Zylinder vom Stoßdämpfer-Körper gebildet wird, der mit einem Träger des Rad-Achsschenkels verbunden ist.In particular, the invention relates to such a device with stroke limit stop for a vehicle shock absorber, wherein the shock absorber rod is connected to the vehicle frame, while the cylinder is formed by the shock absorber body, which is connected to a support of the wheel steering knuckle.
Eine solche Vorrichtung mit Begrenzungsanschlag wurde bereits in EP-B-0 545 765 beschrieben.Such a device with limit stop has already been described in EP-B-0 545 765.
Bei einer solchen Vorrichtung komprimiert der Stoßdämpfer- Körper bei hoher Stellung des Fahrzeugrads den im Allgemeinen aus Elastomer bestehenden Hub-Begrenzungsanschlag, der sich um die Stoßdämpfer-Stange herum zwischen dem Fahrgestell und dem Stoßdämpfer-Körper befindet. Dieser Anschlag wird eingedrückt, dadurch nimmt er Energie auf und verhindert einen harten Stoß. Der zulässige Verformungsgrad für solche Anschläge liegt im Allgemeinen zwischen 50 und 65%.In such a device, when the vehicle wheel is in a high position, the shock absorber body compresses the stroke limit stop, generally made of elastomer, located around the shock absorber rod between the chassis and the shock absorber body. This stop is compressed, thereby absorbing energy and preventing a hard impact. The permissible degree of deformation for such stops is generally between 50 and 65%.
Der um die Stange herum angeordnete Balg ermöglicht durch seine Verlängerung einen ständigen Schutz der Stange gegen Verschmutzungen. Der Balg ist an seinem oberen Ende am unteren Abschnitt des Anschlags festgehalten oder sogar in diesen Anschlag integriert und aus einem Stück mit ihm. Wie in EP-B- 0 545 765 gezeigt, umfasst der Balg an seinem vom Anschlag entfernten Ende einen Ring, der um den Stoßdämpfer-Körper gleitet, aber mit einem Absatz des Stoßdämpfer-Körpers zusammenwirken kann, damit der Balg von diesem Ring mitgenommen und auseinander gezogen wird, um die Länge der Stange zu schützen, die sich bei einer Elongationsbewegung vom Stoßdämpfer-Körper löst. In normaler Radstellung umgibt die Unterseite des Balgs frei einen Bereich des Stoßdämpfer-Körpers.The bellows arranged around the rod, by its extension, enables the rod to be permanently protected against contamination. The bellows is held at its upper end against the lower part of the stop or even integrated into this stop and is made of one piece with it. As shown in EP-B-0 545 765, the bellows comprises, at its end remote from the stop, a ring which slides around the shock absorber body but can cooperate with a shoulder of the shock absorber body so that the bellows is carried by this ring and extended to protect the length of the rod which detaches from the shock absorber body during an elongation movement. In the normal wheel position, the lower surface of the bellows freely surrounds a portion of the shock absorber body.
Eine solche Vorrichtung ist zufrieden stellend bezüglich der Aufnahme von Energie am Ende des Hubs und gewährleistet einen guten Schutz der Stoßdämpfer-Stange.Such a device is satisfactory in terms of absorption of energy at the end of the stroke and ensures good protection of the shock absorber rod.
Um eine gute Progression der Energieaufnahme zu erhalten, muss der Begrenzungsanschlag über eine gewisse Länge komprimiert werden. Darüber hinaus bleibt notwendigerweise bei maximaler Kompression eine Resthöhe des Anschlags, was in Normalstellung der Vorrichtung, wenn der Begrenzungsanschlag nicht komprimiert ist, eine Höhe dieses Anschlags voraussetzt, die im Wesentlichen der Resthöhe plus der Kompressionslänge entspricht; die Höhe des nicht komprimierten Anschlags übersteigt also deutlich die Resthöhe.In order to obtain a good progression of energy absorption, the limit stop must be compressed over a certain length. In addition, at maximum compression, a residual height of the stop necessarily remains, which, in the normal position of the device, when the limit stop is not compressed, requires a height of this stop that is essentially equal to the residual height plus the compression length; the height of the non-compressed stop therefore significantly exceeds the residual height.
Im Fall eines Stoßdämpfers erfordern die oben beschriebenen Gegebenheiten eine bestimmte Höhe der Befestigung der Stoßdämpfer-Stange am Fahrgestell gegenüber dem Boden. Nun aber soll diese Höhe verringert werden, insbesondere um im Hinblick auf die Aerodynamik die Motorhauben tiefer anordnen zu können. Zur Verringerung dieser Höhe kann nicht die Länge des Stoßdämpfers verändert werden, denn diese wird von der Radbewegung bestimmt; bei einer gegebenen Bewegung lässt sich die Länge des Stoßdämpfers nicht reduzieren, denn zum Führen der Stange innerhalb des Körpers ist ein ausreichender Abstand zwischen zwei Punkten erforderlich. Soll der Stoßdämpfer also stark genug sein, muss er eine ausreichende Länge besitzen, und es besteht keine Möglichkeit, seine Länge zu verringern, um den Halterungspunkt der Stoßdämpfer-Stange gegenüber dem Boden zu senken.In the case of a shock absorber, the conditions described above require that the shock absorber rod be attached to the chassis at a certain height from the ground. Now, however, this height must be reduced, particularly in order to be able to lower the bonnets for aerodynamic reasons. To reduce this height, the length of the shock absorber cannot be changed, as this is determined by the wheel movement; for a given movement, the Do not reduce the length of the shock absorber because sufficient distance between two points is required to guide the rod inside the body. Therefore, if the shock absorber is to be strong enough, it must be of sufficient length and there is no way to reduce its length to lower the mounting point of the shock absorber rod from the ground.
Um die Höhe dieses Halterungspunkts zu verringern, wurde in Betracht gezogen, die Restdicke des Anschlags in maximaler Kompression zu verringern. Aber dadurch wird bei einer bekannten Vorrichtung wie der aus EP-B-0 545 765 die Progression der Energieaufnahme am Ende des Hubs verringert. Aus DE-U- 19 09 244 ist ein System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.In order to reduce the height of this support point, it was considered to reduce the residual thickness of the stop in maximum compression. However, this reduces the progression of the energy absorption at the end of the stroke in a known device such as that of EP-B-0 545 765. From DE-U-19 09 244 a system according to the preamble of claim 1 is known.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine Vorrichtung mit Hub-Begrenzungsanschlag zu liefern, die es ermöglicht, den Halterungspunkt der Stange an den Zylinder anzunähern und im Falle eines Stoßdämpfers den Halterungspunkt der Stoßdämpfer-Stange bezüglich des Bodens zu senken bei gleichzeitiger Beibehaltung oder gar Verbesserung der Progression der Energieaufnahme am Ende des Hubs. Darüber hinaus soll eine solche Vorrichtung mit Hub-Begrenzungsanschlag von einfacher und kostengünstiger Konstruktion sein.The object of the invention is in particular to provide a device with a stroke limit stop which makes it possible to bring the rod support point closer to the cylinder and, in the case of a shock absorber, to lower the shock absorber rod support point with respect to the ground while maintaining or even improving the progression of energy absorption at the end of the stroke. In addition, such a device with a stroke limit stop should be of simple and inexpensive construction.
Erfindungsgemäß entspricht eine Vorrichtung mit Hub- Begrenzungsanschlag, zu dem ein Schutzbalg gehört, wie sie zuvor beschrieben wurde, dem Anspruch 1.According to the invention, a device with a stroke limit stop, which includes a protective bellows, as previously described, corresponds to claim 1.
Anstatt wie in EP-B-0 545 765 am Ende des Hubs eine direkte Abstützung des Zylinders am unteren Bereich des Anschlags vorzusehen, wird erfindungsgemäß der Balg eingesetzt, der es ermöglicht, die Höhe des Anschlags zu verringern und gleichzeitig einen ausreichenden Kompressionshub beizubehalten, sodass dank der Wirkung des Balgs eine gute Progression gewährleistet ist.Instead of providing direct support of the cylinder at the bottom of the stop at the end of the stroke as in EP-B-0 545 765, the invention uses the bellows, which makes it possible to reduce the height of the stop while maintaining a sufficient compression stroke so that good progression is ensured thanks to the action of the bellows.
Wenn die Falten des Balgs in punktuellem Kontakt miteinander stehen, kann der Balg noch auf eine bestimmte Länge komprimiert werden, die zu der Kompressionslänge des Anschlags hinzukommt.If the folds of the bellows are in point contact with each other, the bellows can be compressed to a certain length, which is added to the compression length of the stop.
Die Anordnung des Balgs in direkter Abfolge mit dem Hub- Begrenzungsanschlag zur Übertragung der die Kompression bewirkenden Kraft verbessert die Progression der Kurve der Bewegungen in Funktion von den Kräften.The arrangement of the bellows in direct sequence with the stroke limit stop for transmitting the force causing compression improves the progression of the curve of movements as a function of forces.
Der Balg weist an seinem unteren Ende eine Schürze auf, die im unteren Abschnitt mit einer nach innen vorstehenden Verdickung versehen ist; ein Kragen ist am Zylinder oder Körper des Stoßdämpfers derart befestigt, dass er sich in der Schürze des Balgs befindet und dort bei kleinen Federbewegungen um die mittlere Position des Zylinders frei gleitet, während der Kragen den Balg bei größeren Federbewegungen, die den Zylinder vom Anschlag entfernen, an seiner Verdickung festhält und nach unten zieht.The bellows has a skirt at its lower end, which is provided with an inwardly projecting thickening in the lower section; a collar is attached to the cylinder or body of the shock absorber in such a way that it is located in the skirt of the bellows and slides freely there around the middle position of the cylinder during small spring movements, while the collar holds the bellows by its thickening and pulls it downwards during larger spring movements which move the cylinder away from the stop.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist ein Napf vorgesehen, der den Verbindungsbereich zwischen dem Anschlagteil und dem Balgteil umgibt, wobei der Napf entweder am Verbindungsbereich festgehalten wird oder mit einer Kupelle fest verbunden ist, in welcher der obere Abschnitt des Anschlags untergebracht ist. Dieser Napf wird vorzugsweise von einem Zylinder aus Metall oder Kunststoff gebildet, in dessen unterem Abschnitt sich der Balg im Moment seiner Kompression einfügt und in dessen oberem Abschnitt sich der Anschlag im Moment seiner Kompression einfügt. Bei maximaler Kompression, wenn der Napf am Verbindungsbereich zwischen dem Anschlagteil und dem Balgteil festgehalten wird, befindet sich die Oberseite des Napfes einige Millimeter vom Boden einer Kupelle entfernt, in welcher der obere Abschnitt des Anschlags untergebracht ist.According to an advantageous embodiment, a cup is provided which surrounds the connection area between the stop part and the bellows part, the cup being either held in place at the connection area or being firmly connected to a cupola in which the upper section of the stop is housed. This cup is preferably formed by a cylinder made of metal or plastic, in the lower section of which the bellows is inserted at the moment of its compression and in the upper section of which the stop is inserted at the moment of its compression. At maximum compression, when the cup is held in place at the connection area between the stop part and the bellows part, the top of the cup is located a few millimeters from the bottom of a cupola in which the upper section of the stop is housed.
Die Erfindung besteht neben den oben genannten aus einer bestimmten Anzahl weiterer Anordnungen, die nachfolgend genauer anhand eines in keiner Weise einschränkenden Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben werden.The invention consists, in addition to those mentioned above, of a certain number of other arrangements, which are described in more detail below by means of a non-limiting embodiment will be described with reference to the accompanying drawing.
Es zeigen:Show it:
- Fig. 1 eine Teilansicht im Vertikalschnitt mit Teilen in Außenansicht einer Vorrichtung mit Hub-Begrenzungsanschlag in einer Position relativer Elongation;- Fig. 1 is a partial view in vertical section with parts in external view of a device with stroke limit stop in a position of relative elongation;
- Fig. 2 die Vorrichtung von Fig. 1 in ähnlicher Ansicht, aber mit einem Teil des Balgs in Außenansicht, bei der sich der Stoßdämpfer-Körper in Richtung des Anschlags verschoben hat, wobei der Kragen des Stoßdämpfer-Körpers auf halbe Höhe der Schürze des Balges reicht;- Fig. 2 the device of Fig. 1 in a similar view, but with a part of the bellows in external view, in which the shock absorber body has moved towards the stop, with the collar of the shock absorber body reaching half the height of the skirt of the bellows;
- Fig. 3 bis 6 aufeinander folgende Phasen der Kompression des Balgs und des Anschlags beim relativen Hub des Stoßdämpfer-Körpers zum Anschlag hin;- Fig. 3 to 6 successive phases of compression of the bellows and the stop during the relative stroke of the shock absorber body towards the stop;
- Fig. 7 ein Diagramm über den Verlauf der Kompression von Anschlag und Balg, an der Ordinatenachse in Millimetern aufgetragen, als Funktion der Reaktionskraft des Ganzen, die an der Abszisse in Dekanewton aufgetragen ist.- Fig. 7 is a diagram of the compression curve of the stop and bellows, plotted on the ordinate axis in millimetres, as a function of the reaction force of the whole, plotted on the abscissa in decanewtons.
In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 mit Hub-Begrenzungsanschlag 2 abgebildet, zu dem ein Schutzbalg 3 gehört. Die Vorrichtung 1 ist an einem Fahrzeug-Stoßdämpfer 4 vorgesehen, der einen zylindrischen Stoßdämpfer-Körper 5 und eine Stoßdämpfer-Stange 6 umfasst. Ein Teil dieser Stange ragt aus dem Körper 5 heraus, während sich der andere Teil im Körper bewegen kann.In Fig. 1, a device 1 with stroke limit stop 2 is shown, which includes a protective bellows 3. The device 1 is provided on a vehicle shock absorber 4, which comprises a cylindrical shock absorber body 5 and a shock absorber rod 6. One part of this rod protrudes from the body 5, while the other part can move within the body.
Der einstückige Anschlag 2 wird von mindestens einem Element 7 aus Elastomer gebildet, das im dargestellten Beispiel zwei außen zylindrische Kränze 7a, 7b aufweist, die von einem Hals 8 getrennt sind, der die radiale Dicke eines Bereichs 9 begrenzt, welcher ein Scharnier bildet. Die beiden Kränze 7a, 7b sind über den Bereich 9 miteinander verbunden. Der Querschnitt der Innenfläche jedes Drehkranzes 7a, 7b besitzt im Wesentlichen die Form eines offenen V, dessen konkave Seite zur Achse der Kränze zeigt, wobei sich die Spitze des V im Wesentlichen auf der halben Dicke jedes Kranzes befindet. Die Zweige des V sind nach innen hin konvex. Der Abschnitt 10 der inneren Fläche des Elements 7, der sich von einer Spitze eines V zur anderen erstreckt, besitzt in Richtung der Achse des Elements eine konvexe Querschnittsform, wobei die Spitze dieses konvexen Abschnitts einen rechten Winkel mit dem Hals 8 einschließt.The one-piece stop 2 is formed by at least one elastomer element 7, which in the example shown has two externally cylindrical rings 7a, 7b separated by a neck 8 which limits the radial thickness of a region 9 forming a hinge. The two rings 7a, 7b are connected to each other via the region 9. The cross-section of the inner surface each slewing ring 7a, 7b has substantially the shape of an open V, the concave side of which faces the axis of the rings, the apex of the V being substantially half the thickness of each ring. The branches of the V are convex inwards. The portion 10 of the inner surface of the element 7 which extends from one apex of a V to the other has a convex cross-sectional shape in the direction of the axis of the element, the apex of this convex portion forming a right angle with the neck 8.
Der obere Kranz 7a ist am oberen Abschnitt mit einer Abdeckung 11 verbunden, die in der Mitte eine Öffnung für den Durchgang der Stoßdämpfer-Stange 6 besitzt. Diese Abdeckung 11 umfasst innen eine kreisförmige Rippe 12, die die Stange 6 umgibt, mit einer im Wesentlichen V-förmigen Querschnittsform, deren Spitze nach unten gerichtet ist. Der innere Zweig des V dieser Querschnittsform ist nach innen hin konvex.The upper crown 7a is connected at the upper part to a cover 11 which has an opening in the middle for the passage of the shock absorber rod 6. This cover 11 comprises internally a circular rib 12 which surrounds the rod 6 and has a substantially V-shaped cross-section whose tip is directed downwards. The inner branch of the V of this cross-section is convex towards the inside.
Der Begrenzungsanschlag 7 wird axial von der Stange 6 durchquert, die einen oberen Endabschnitt 13 von kleinerem Durchmesser aufweist, der mit dem (nicht dargestellten) Fahrzeuggestell verbunden ist. Eine Kupelle 14 ist an der Stange 6 an der Schulter befestigt, die an der Basis des Endes 13 gelegen ist. Die Kupelle 14 stützt sich in bekannter Weise auf ein (nicht gezeigtes) Teil des Gestells über ein (ebenfalls nicht gezeigtes) elastisches Organ. So wird der Anschlag 2 gegenüber dem Gestell durch die von der Kupelle 14 gebildete Abstützung gehalten. Die peripherische Kante der Kupelle 14 kann nach unten umgeschlagen sein, um das Zentrieren und den Halt der Abdeckung 11 zu gewährleisten.The limit stop 7 is crossed axially by the rod 6, which has an upper end portion 13 of smaller diameter, connected to the vehicle frame (not shown). A cupola 14 is fixed to the rod 6 at the shoulder located at the base of the end 13. The cupola 14 rests in a known manner on a part of the frame (not shown) via an elastic member (also not shown). The stop 2 is thus held relative to the frame by the support formed by the cupola 14. The peripheral edge of the cupola 14 can be folded down to ensure the centering and retention of the cover 11.
Der Balg 3 ist an seinem oberen Ende mit dem Element 7 des Anschlags 2 verbunden. Vorzugsweise sind der Anschlag 2 und der Balg 3 wie in der Zeichnung dargestellt aus einem Stück im gleichen Elastomer-Material ausgebildet und an der Basis des Kranzes 7b miteinander verbunden. Die äußere Wand dieses Kranzes 7b weist im unteren Abschnitt einen peripherischen Hals auf, in dem Verstärkungen 15 eingerastet sind, die am Ende von Lappen 16 vorgesehen sind, welche radial ins Innere eines Napfes 17 in Form eines an jedem Ende offenen Zylinders vorspringen. Die Lappen 16 sind im Wesentlichen auf halber Länge des Napfes 17 befestigt, dessen obere Hälfte den Kranz 7b umgibt und dessen untere Hälfte das obere Ende des Balgs 3 umgibt. Der Kranz 7b umfasst darüber hinaus an seiner Außenfläche im oberen Abschnitt eine peripherische Lippe 18, die mit der Innenfläche des Napfes 17 zusammenwirken kann.The bellows 3 is connected at its upper end to the element 7 of the stop 2. Preferably, the stop 2 and the bellows 3 are formed in one piece from the same elastomer material as shown in the drawing and are connected to each other at the base of the ring 7b. The outer wall of this ring 7b has a peripheral neck in the lower section in which reinforcements 15 are engaged, provided at the end of lugs 16 projecting radially into the interior of a cup 17 in the form of a cylinder open at each end. The lugs 16 are fixed substantially halfway along the length of the cup 17, the upper half of which surrounds the ring 7b and the lower half of which surrounds the upper end of the bellows 3. The ring 7b further comprises on its outer surface in the upper section a peripheral lip 18 capable of cooperating with the inner surface of the cup 17.
Der Balg 3 erstreckt sich entlang der Falten im Zickzack nach unten und endet im unteren Abschnitt mit einer zylindrischen Schürze 19, die den oberen Abschnitt des Stoßdämpfer-Körpers 5 umgibt. Das untere Ende der Schürze 19 weist eine radial nach innen vorspringende Verdickung 20 auf. Der Durchmesser der Schürze 19 ist größer als der Außendurchmesser des Körpers 5 und im dargestellten Beispiel größer als der große Durchmesser der Falten des Balges. Der Verbindungsbereich zwischen der Schürze 19 und der Basis des eigentlichen Balgs trägt das Bezugszeichen 21.The bellows 3 extends downwards in a zigzag pattern along the folds and ends in the lower section with a cylindrical skirt 19 which surrounds the upper section of the shock absorber body 5. The lower end of the skirt 19 has a radially inwardly projecting thickening 20. The diameter of the skirt 19 is larger than the outer diameter of the body 5 and, in the example shown, larger than the large diameter of the folds of the bellows. The connection area between the skirt 19 and the base of the actual bellows bears the reference number 21.
Der Stoßdämpfer-Körper weist einen äußeren Kragen 22 auf, der insbesondere an diesen Körper angeschweißt ist. Der Außendurchmesser dieses Kragens 22 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser der Schürze 19, sodass der Kragen 22 frei im Abschnitt zwischen der Verdickung 20 und dem Bereich 21 in der Schürze 19 gleiten kann. Der Kragen 22 umfasst Löcher 23, durch die bei den Federbewegungen Luft hindurchgeht.The shock absorber body has an external collar 22 which is welded to the body. The external diameter of this collar 22 is slightly smaller than the internal diameter of the skirt 19, so that the collar 22 can slide freely in the section between the thickening 20 and the area 21 in the skirt 19. The collar 22 has holes 23 through which air passes during the spring movements.
Der Kragen 22 ist derart am Körper 5 positioniert, dass die Verdickung 20 des Balgs festgehalten und der Balg nach unten gezogen wird (siehe Fig. 1), wenn das (nicht dargestellte) Rad, das zum Stoßdämpfer 4 gehört, eine relativ große Bewegung nach unten ausführt. In mittlerer Position des Körpers 5 befindet sich der Kragen 22 im Wesentlichen auf halber Länge der Schürze 19 (siehe Fig. 2), sodass er frei gegenüber dem Balg 3 gleiten kann, ohne diesen bei kleinen Federbewegungen mitzunehmen. Die Länge der Schürze 19 ist entsprechend festgelegt. Auf diese Weise arbeitet der Balg 3 bei solch kleinen Bewegungen nicht.The collar 22 is positioned on the body 5 in such a way that the thickening 20 of the bellows is held and the bellows is pulled downwards (see Fig. 1) when the wheel (not shown) belonging to the shock absorber 4 makes a relatively large downward movement. In the middle position of the body 5, the collar 22 is located substantially halfway along the skirt 19 (see Fig. 2) so that it can slide freely relative to the bellows 3 without taking it with it during small spring movements. The length of the skirt 19 is determined accordingly. In this way, the bellows 3 does not work with such small movements.
Der Stoßdämpfer-Körper 5 ist darüber hinaus mit einem Element 24 verbunden, das ausreichend niedrig angeordnet ist, um in der Position maximaler Kompression des Balgs und des Anschlags, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, nicht mit der Unterseite der Schürze 19 zu interferieren.The shock absorber body 5 is further connected to an element 24 which is arranged sufficiently low so as not to interfere with the lower side of the skirt 19 in the position of maximum compression of the bellows and the stop, as shown in Fig. 6.
Der Kragen 22 ist dazu vorgesehen, in Anschlag an den Bereich 21 des Balgs zu kommen, wenn der Hub des Zylinders 5 in Richtung zum Anschlag 2 einen vorbestimmten Wert erreicht.The collar 22 is designed to come into abutment against the area 21 of the bellows when the stroke of the cylinder 5 in the direction of the stop 2 reaches a predetermined value.
Die Übertragung der die Kompression bewirkenden Kraft vom Zylinder 5 auf den Hub-Begrenzungsanschlag 2 erfolgt über den in direkter Abfolge mit dem Anschlag 2 stehenden Balg 3.The force causing compression is transmitted from the cylinder 5 to the stroke limit stop 2 via the bellows 3, which is in direct succession to the stop 2.
Die verschiedenen Funktionsphasen bei einem Kompressionshub des Stoßdämpfer-Körpers 5 zum Anschlag 2 hin werden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 erklärt.The different functional phases during a compression stroke of the shock absorber body 5 towards the stop 2 are explained with reference to Figs. 2 to 6.
In der Position von Fig. 2 hat der Stoßdämpfer-Körper 5, der sich in Richtung des Pfeils F zum Anschlag 2 hin bewegt, mit seinem Kragen 22 den mittleren Bereich der Schürze 19 des Balgs 3 erreicht, welcher noch nicht komprimiert ist.In the position of Fig. 2, the shock absorber body 5, which moves in the direction of arrow F towards the stop 2, has reached with its collar 22 the central region of the skirt 19 of the bellows 3, which is not yet compressed.
Unter Fortsetzung seines relativen Hubs entlang des Pfeils F bewirkt der Stoßdämpfer-Körper 5 mit seinem Kragen 22 die Kompression des Balgs 3, also das progressive Schließen seiner Falten, wie in Fig. 3 abgebildet. Im Laufe dieser Phase ist die von den Falten des Balgs 3 ausgeübte Reaktionskraft relativ gering und hat praktisch keinen Einfluss auf die Höhe des Begrenzungsanschlags 2.Continuing its relative stroke along the arrow F, the shock absorber body 5, with its collar 22, causes the compression of the bellows 3, i.e. the progressive closing of its folds, as shown in Fig. 3. During this phase, the reaction force exerted by the folds of the bellows 3 is relatively low and has practically no influence on the height of the limit stop 2.
Ist der Hub groß genug, treten die Falten des Balgs in punktuellen Kontakt miteinander, wie in Fig. 4 gezeigt ist.If the stroke is large enough, the folds of the bellows come into point contact with each other, as shown in Fig. 4.
Der Hub des Stoßdämpfer-Körpers 5 kann sich mit der Kompression der aneinander liegenden Falten des Balgs 3 und des Begrenzungsanschlags 2 fortsetzen, wie in Fig. 5 gezeigt.The stroke of the shock absorber body 5 can continue with the compression of the adjacent folds of the bellows 3 and the limit stop 2, as shown in Fig. 5.
Bei maximaler Kompression des Balgs 3 und des Anschlags 2 (Fig. 6) drückt das obere Ende des Stoßdämpfer-Körpers 5 die Rippe 12 zusammen. Die obere Kante des Napfes 17 befindet sich in geringem Abstand, in der Größenordnung von einigen Millimetern, vom Boden der Kupelle 14, wo der obere Abschnitt des Anschlags 2 untergebracht ist.At maximum compression of the bellows 3 and the stop 2 (Fig. 6), the upper end of the shock absorber body 5 compresses the rib 12. The upper edge of the cup 17 is located at a small distance, of the order of a few millimeters, from the bottom of the cup 14, where the upper section of the stop 2 is housed.
In dieser Situation maximaler Kompression sind die Falten des Balgs 3 im unteren Abschnitt des Napfes 17 untergebracht, während sich der komprimierte Anschlag 2 im oberen Abschnitt dieses Napfes 17 einfügt. Die Schürze 19 bleibt völlig frei von den die Kompression bewirkenden Kräften.In this situation of maximum compression, the folds of the bellows 3 are housed in the lower part of the cup 17, while the compressed stop 2 is inserted in the upper part of this cup 17. The skirt 19 remains completely free from the forces causing the compression.
Wenn die Falten des Balgs in punktuellen Kontakt miteinander treten, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, kann der Balg 3 noch über eine beträchtliche Länge in der Größenordnung von 10 mm im betrachteten Beispiel komprimiert werden. In diesem Beispiel besitzt der Anschlag 2 in freiem Zustand (Fig. 1) eine Höhe von 50 mm und kann um 50% komprimiert werden (maximale Kompression in Fig. 6); der Anschlag 2 besitzt dann eine Resthöhe von 25 mm.When the folds of the bellows come into point contact with each other, as illustrated in Fig. 4, the bellows 3 can still be compressed over a considerable length, of the order of 10 mm in the example considered. In this example, the stop 2 in the free state (Fig. 1) has a height of 50 mm and can be compressed by 50% (maximum compression in Fig. 6); the stop 2 then has a residual height of 25 mm.
Der Hub, der die Kompression des Balgs 3 und des Anschlags 2 bewirkt, die in direkter Abfolge stehen, entspricht der Summe dieser beiden einzelnen Hübe, nämlich 35 mm. Ein solcher Kompressionshub entspräche einer Kompression um 70% bei einem Anschlag von 50 mm, der wie beim Stand der Technik direkt vom Stoßdämpfer-Körper komprimiert würde. Eine Kompression um 70% übersteigt die bisherigen technischen Möglichkeiten weit.The stroke that causes the compression of the bellows 3 and the stop 2, which are in direct succession, corresponds to the sum of these two individual strokes, namely 35 mm. Such a compression stroke would correspond to a compression of 70% with a stop of 50 mm, which would be compressed directly by the shock absorber body as in the state of the art. A compression of 70% far exceeds the current technical possibilities.
Das Diagramm von Fig. 7 zeigt die Änderung des Kompressionshubs einer erfindungsgemäßen Einheit aus Balg 3 und Anschlag 2 an der Ordinatenachse in Millimetern aufgetragen in Funktion von der axialen Reaktionskraft, die an der Abszisse in Dekanewton (daN) aufgetragen ist. Bei einem Kompressionshub von ungefähr 32 mm beträgt die Reaktionskraft 200 daN.The diagram of Fig. 7 shows the change in the compression stroke of a unit according to the invention consisting of bellows 3 and stop 2 plotted on the ordinate axis in millimeters as a function of the axial reaction force, which is plotted on the abscissa in decanewtons (daN). For a compression stroke of approximately 32 mm, the reaction force is 200 daN.
Die Kurve von Fig. 7 zeigt den Verlauf der Dämpfung. Diese Progression ist umso günstiger, je kleiner der Winkel zwischen der Tangente im Ursprung der Kurve und der Ordinatenachse ist. Die anfängliche Kompression des Balgs 3, der zu Beginn weniger starr ist als der Anschlag 2, ermöglicht eine beträchtliche Verbesserung der Progression. Die vom Balg 3 und Anschlag 2 zusammen aufgenommene Energie wird von der Fläche zwischen der Kurve von Fig. 7 und der Ordinatenachse dargestellt.The curve in Fig. 7 shows the progression of the damping. This progression is more favourable the smaller the angle between the tangent at the origin of the curve and the ordinate axis. The initial compression of the bellows 3, which is initially less rigid than the stop 2, allows a considerable improvement in the progression. The energy absorbed by the bellows 3 and the stop 2 together is represented by the area between the curve in Fig. 7 and the ordinate axis.
So lässt sich erfindungsgemäß durch Einführen des Balgs 3 in die Funktion des Anschlags die Anfangshöhe des Anschlags 2 verringern und damit auch seine Resthöhe, und zwar unter Beibehaltung oder gar Verbesserung der Progression der Energieaufnahme.Thus, according to the invention, by introducing the bellows 3 into the function of the stop, the initial height of the stop 2 can be reduced and thus also its remaining height, while maintaining or even improving the progression of the energy absorption.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97401525A EP0888910B1 (en) | 1996-04-19 | 1997-07-01 | Bump stop working in conjunction with protective bellows,especially for vehicle dampers |
Publications (2)
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Family
ID=8229795
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE69710448T2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004003661A1 (en) * | 2004-01-24 | 2005-08-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Vibration damper for use in vehicles has piston rod which is attached by pin joint to vehicle and is fitted with one-piece protective rubber sleeve which also fits over damper cylinder and pin joint |
| DE102005031012A1 (en) * | 2005-07-02 | 2007-01-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Impact stop for vibration damper, has sleeve-shaped safety stop determining minimum operating time of impact stop, when safety stop comes to surface of vibration damper, where surface faces impact stop |
-
1997
- 1997-07-01 DE DE1997610448 patent/DE69710448T2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004003661A1 (en) * | 2004-01-24 | 2005-08-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Vibration damper for use in vehicles has piston rod which is attached by pin joint to vehicle and is fitted with one-piece protective rubber sleeve which also fits over damper cylinder and pin joint |
| DE102004003661B4 (en) * | 2004-01-24 | 2008-07-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Vibration damper with a protective tube |
| DE102005031012A1 (en) * | 2005-07-02 | 2007-01-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Impact stop for vibration damper, has sleeve-shaped safety stop determining minimum operating time of impact stop, when safety stop comes to surface of vibration damper, where surface faces impact stop |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69710448D1 (en) | 2002-03-21 |
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