DE69724237T2

DE69724237T2 - Hydraulischer Stossdämpfer

Info

Publication number: DE69724237T2
Application number: DE69724237T
Authority: DE
Inventors: Koukichi Fujinomiya-shi Takahashi
Original assignee: HKS Co Ltd
Current assignee: HKS Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2017-06-14
Also published as: DE69724237D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Stossdämpfer.
Die Japanische Patentanmeldungs-Veröffentlichung (JP-B) Nr. 5-26050 offenbart einen herkömmlichen hydraulischen Stossdämpfer für Kraftfahrzeuge. Dieser hydraulische Stossdämpfer weist auf: einen Zylinder;

– eine Kolbenstange, die in diesen Zylinder hineinragt;
– einen Kolben, der mit einem, in den Zylinder hineinragenden Endabschnitt der
– Kolbenstange verbunden ist und der mit einem Dämpfungsventil versehen ist und der ferner den Zylinder unterteilt in eine die Kolbenstange aufnehmende Kolbenstangen-seitige Kammer sowie in eine zur Kolbenstange entfernte Kammer, in welcher diese Kolbenstange nicht aufgenommen ist;
– einen fußseitigen Kolben, der ortsfest in dieser zur Kolbenstange entfernten Kammer vorgesehen ist und der mit einem Dämpfungsventil versehen ist;
– einen Teilzylinder, der mit einer gegenüberliegenden Seite des Kolbens in Strömungsverbindung steht und der zwischen dem fußseitigen Kolben in der zur Kolbenstange entfernten Kammer des Zylinders angeschlossen ist; und
– ein freier Kolben, der verschieblich in diesem Teilzylinder aufgenommen ist.

Der herkömmliche hydraulische Stossdämpfer weist eine solche Bauart auf, dass Hydraulikflüssigkeit die Zylinderseite des freien Kolbens des Teilzylinders beaufschlagt, und dass eine zum Zylinder entgegengesetzte Seite des freien Kolbens des Teilzylinders eine Gaskammer begrenzt.
Nach diesem Stand der Technik ist ein Gehäuseende an einen Endabschnitt eines Zylinders angeschweißt, der aus einem geraden Rohr gebildet ist; dieses Gehäuseende ist mit einer geschlossenen Aussparung versehen, die an ihrem Innenteil einen stufenförmigen Abschnitt aufweist. Ein fußseitiger Kolben ist gegen diesen stufenförmigen Abschnitt am Gehäuseende abgestützt und ist dort mit Hilfe eines, ein Loslösen verhindernden Bauteils festgelegt, das an einer sich öffnenden Seite der geschlossenen Aussparung befestigt ist.
Bei diesem bekannten hydraulischen Stossdämpfer treten die nachfolgenden Probleme auf. Der fußseitige Kolben wird in einem Zustand festgelegt, in welchem er gegenüber der im Gehäuseende ausgebildeten geschlossenen Aussparung abgestützt ist; aus diesem Grunde ist es erforderlich, das Gehäuseende einer komplizierten Behandlung zu unterziehen. Da der freie Kolben zusätzlich zu dem fußseitigen Kolben in den Zylinder aufgenommen werden muss, muss der freie Kolben in dem allerinnersten Teil der geschlossenen Aussparung aufgenommen werden, die im Gehäuseende des Zylinders ausgebildet ist. Aus diesem Grunde muss die Innenfläche der geschlossenen Aussparung, die an dem Gehäuseende ausgebildet ist, einer komplizierten Behandlung unterworfen werden, um die Verschiebbarkeit des freien Kolbens zu gewährleisten.
Das Dokument FR-A-2 331 718 offenbart einen hydraulischen Stossdämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Das Dokument BE-A-665 817 offenbart einen Stossdämpfer, bei welchem das ein Loslösen verhinderte Mittel in Form von Bauteilen eingesetzt ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Stossdämpfer bereitzustellen, bei welchem – je mit Hilfe einer einfachen Struktur – ein fußseitiger Kolben an einem Zylinder befestigt werden kann, und ein freier Kolben in diesen Zylinder eingesetzt werden kann.
Wie beansprucht, wird ein hydraulischer Stossdämpfer bereitgestellt, der aufweist:

– einen Zylinder;
– eine Kolbenstange, die in diesen Zylinder hineinragt;
– einen Kolben, der
– mit einem Endabschnitt dieser Kolbenstange verbunden ist,
– in diesen Zylinder eingesetzt ist,
– mit einem Dämpfungsventil versehen ist, und der
– zur Unterteilung dieses Zylinders dient in eine, diese Kolbenstange aufnehmende, Kolbenstangen-seitige Kammer und in eine, zur Kolbenstange entfernte Kammer, in welcher diese Kolbenstange nicht aufgenommen ist;
– einen fußseitigen Kolben, der
– ortsfest in dieser zur Kolbenstange entfernten Kammer des Zylinders vorgesehen ist, und der
– mit einem Dämpfungsventil versehen ist; und
– einen freien Kolben, der verschiebbar innerhalb dieser zur Kolbenstange entfernten Kammer dieses Zylinders und gegenüber dem Kolben angeordnet ist, wobei sich der fußseitige Kolben zwischen dem Kolben und dem freien Kolben befindet; wobei
– dieser fußseitige Kolben in axialer Richtung dieses Zylinders unterteilt ist in ein erstes Bauteil und ein zweites Bauteil, und zwischen das erste Bauteil und das zweite Bauteil ein elastisches Glied eingesetzt ist;
– diese zur Kolbenstange entfernte Kammer unterteilt ist in
– eine kolbenseitige Kammer, die sich zwischen diesem Kolben und diesem fußseitigen Kolben befindet,
– eine fußseitige Ventilkammer, die sich zwischen diesem fußseitigen Kolben und diesem freien Kolben befindet, und in
– eine Gaskammer, die sich auf der zum fußseitigen Kolben entfernten Seite dieses freien Kolbens befindet;
– sich je in dieser Kolbenstangen-seitigen Kammer, in dieser kolbenseitigen Kammer und in dieser fußseitigen Ventilkammer Hydraulik-flüssigkeit befindet; und wobei
– dieser hydraulische Stossdämpfer eine Bauweise aufweist,
– bei welcher dieser Zylinder aus einem geraden Rohr gebildet ist, und
– zueinander gegenüberliegenden Endabschnitte dieses fußseitigen Kolbens mit Hilfe einer, ein Loslösen verhindernden Einrichtung so an der Innenwand dieses geraden Rohres befestigt sind, dass dieser freie Kolben innerhalb dieses geraden Rohres aufgenommen ist;
– diese, ein Loslösen verhindernde Einrichtung als C-förmige Ringglieder ausgebildet und an der Innenwand des geraden Rohres festgelegt sind; und
– das erste Bauteil und das zweite Bauteil des fußseitigen Kolbens gepreßt werden von diesen ein Loslösen verhindernden C-förmigen Ringglieder, die auf die gegenüberliegenden Stirnflächen des fußseitigen Kolbens einwirken gegen eine vom elastischen Glied ausgehende Federkraft.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung mehr im einzelnen mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben; die Zeichnungen beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, die hier lediglich beispielsweise angegeben sind, jedoch nicht mit der Absicht, die vorliegende Erfindung einzuschränken.
In diesen Zeichnungen zeigen:
1 anhand einer schematischen Darstellung den gesamten Aufbau einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Stossdämpfers;
2 anhand einer vergrößerten Darstellung wesentliche Teile des hydraulischen Stossdämpfers nach 1;
3A eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie IIIA-IIIA aus 2;
3B eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie IIIB-IIIB aus 2;
4A eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie IVA-IVA aus 2;
4B eine Schnittdarstellung längs der Schnittlinie IVB-IVB aus 2;
5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Ausschnittes V aus 2;
6 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Ausschnittes VI aus 2;
7 anhand einer schematischen Darstellung eine modifizierte Ausführungsform eines fußseitigen Kolbens;
8 anhand einer schematischen Darstellung wesentliche Teile einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Stossdämpfers; und
9 anhand einer schematischen Darstellung den gesamten Aufbau einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Stossdämpfers.
Erste Ausführungsform des erfindunasgemäßen Stoßdämpfers (mit Bezugnahme auf die 1 bis 7)
Bei dem in 1 dargestellten hydraulischen Stossdämpfer 10 handelt es sich um einen Stossdämpfer vom Ein-Zylinder-Typ. Der hydraulische Stossdämpfer 10 weist einen Kolben 12 auf, der in einem Zylinder 11 verschieblich ist. Dieser Zylinder 11 wird mit einer Hydraulikflüssigkeit befällt. In den Zylinder 11 ragt eine Kolbenstange 13 hinein, und ein Endabschnitt dieser Kolbenstange 13 ist mit dem Kolben 12 verbunden. Auf der zur Kolbenstange 13 entfernten Seite des Zylinders 11 ist innerhalb des Zylinders 11 ein fußseitiger Kolben 14 angeordnet (der englische Begriff "base" ist hier mit "fußseitig" wiedergegeben); ferner ist dort verschieblich ein freier Kolben 15 vorgesehen. Die 1 zeigt diesen hydraulischen Stossdämpfer 10 im Zustand seiner maximalen Längung. Bei geeigneter Gelegenheit wird Hydraulikflüssigkeit in eine Kolbenstangen-seitige Kammer 11A, in eine kolbenseitige Kammer 11B und in eine fußseitige Ventil-kammer 11C des Zylinders 11 eingefüllt, die nachstehend beschrieben werden.
Der vorstehende Zylinder 11 ist aus einem geraden Rohrstück) gebildet. Ein Endstück 16 ist an einem Endabschnitt des Zylinders 11 auf derjenigen Seite angebracht, wo sich der fußseitige Kolben 14 und der freie Kolben 15 befinden. Bei dem Endstück 16 handelt es sich um ein Verschlußstück zum Verschließen einer Öffnung an dem einen Endabschnitt des Zylinders 11, so dass dort Hydraulikflüssig keit nicht entweichen kann. Dieses Endstück 16 ist mit Hilfe eines Gewindeabschnittes 17 lösbar an dem Zylinder 11 angebracht.
Wie weiterhin aus 2 ersichtlich, ist an einem gegenüberliegenden Endabschnitt des Zylinders 11, dort wo die Kolbenstange 13 in den Zylinder 11 hineinragt, eine Kolbenstangenführung 18 vorgesehen. Diese Kolbenstangenführung 18 ist so ausgebildet und angeordnet, um dort das Entweichen von Hydraulikflüssigkeit zu verhindern. Außerhalb dieser Kolbenstangenführung 18 ist auf diesen Endabschnitt des Zylinders 11 eine Kappe 19 aufgesetzt. Die Kolbenstange 13 ragt durch die Kolbenstangenführung 18 und durch die Kappe 19 hindurch und steht dort nach außen vom Zylinder 11 ab. Die Kolbenstangenführung 18 wird in einer bestimmten Position gehalten einerseits durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Zylinders 11 und andererseits in Anlage an einem Stoppglied, nämlich an einem C-förmigen Ring 28, der in den Innenumfang des Zylinders 11 eingesetzt ist.
Die Kolbenstangenführung 18 ist mit einer Führungshülse 20 versehen, längs deren Innenumfang die Kolbenstange 13 verschieblich geführt ist. Weiterhin ist am Innenumfang der Kolbenstangenführung 18 eine Öldichtung 21 vorgesehen; in den Außenumfang der Kolbenstangenführung 18 ist ein O-Ring 22 eingesetzt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass aus dem Zylinder 11 Hydraulikflüssigkeit nicht entweichen kann. Zusätzlich ist die Kolbenstangenführung 18 mit einer Staubdichtung 23 ausgerüstet, die am Außenumfang der Kolbenstange 13 anliegt.
Ein Endabschnitt der Kolbenstange 13 ragt durch einen Mittelabschnitt des Kolbens 12 hindurch. Wie aus den 3A und 3B ersichtlich, ist der Kolben 12 für den Fall einer Längung mit einem (Längungs-seitigen) Strömungsmittelpfad 24, und für den Fall der Verkürzung mit einem (Verkürzungs-seitigen) Strömungsmittelpfad 25 versehen, die wechselweise rund um die Kolbenstange 13 ausgebildet sind. Eine Stirnfläche des Kolbens 12 ist mit einem im Falle der Längung wirksamen (Längungs-seitigen) Dämpfungsventil 26 versehen, welches den Längungs-seitigen Strömungsmittelpfad 24 verschließt; die andere Stirnfläche des Kolbens 12 ist mit einem, im Falle der Verkürzung wirksamen (Verkürzungs-seitigen) Dämpfungsventil 27 versehen, welches den Verkürzungs-seitigen Strömungsmittelpfad 25 verschließt. Am Außenumfang des Kolbens 12 befindet sich ein Kolbenring 12A, welcher den Kolben 12 verschieblich innerhalb des Zylinders 11 führt.
An der Rückseite des Längungs-seitigen Dämpfungsventils 26 ist ein Ventilanschlagsglied 29 angeordnet, und an der Rückseite des Verkürzungsseitigen Dämpfungsventils 27 ist ein Ventilanschlagsglied 30 angeordnet. Das Ventilanschlagsglied 30 wird von einem C-förmigen Ring 31 gehalten, der an der Kolbenstange 13 abgestützt ist. Das Ventilanschlagsglied 29 wird von einer Gegenmutter 32 gehalten, die an der Kolbenstange 13 anliegt. Der Kolben 12, das Ventilanschlagsglied 29, das Längungs-seitige Dämpfungsventil 26, das Verkürzungsseitige Dämpfungsventil 27 und das Ventilanschlagsglied 30 werden zwischen dem C-förmigen Ring 30 und der Gegenmutter 32 gehalten und sind so an der Kolbenstange 13 festgelegt und mit dieser integriert.
Der Zylinder 11 wird durch den Kolben 12 unterteilt in eine Kolbenstangen-seitige Kammer 11A, in welche die Kolbenstange 13 hineinragt, und ferner in eine kolbenseitige Kammer 11B, die somit in Strömungsmittelverbindung mit der Kolbenstange 13 steht. Sowohl die Kolbenstangen-seitige Kammer 11A, wie die kolbenseitige Kammer 11B sind mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt.
Die Kolbenstange 13 ist hohl ausgebildet. Ein hohler Abschnitt der Kolbenstange 13 ist mit einem einstellbaren durch diesen hohlen Abschnitt hindurchragenden Regulierstab 35 versehen, und ferner mit einem zylindrischen Körper 36. Der Regulierstab 35 endet in einer Nadel 34. Zwischen einer Kegelstumpffläche der Nadel 34 und einem Innenumfangs-Kantenabschnitt des zylindrischen Körpers 36 ist eine Öffnung gebildet. Zwischen der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A und der kolbenseitigen Kammer 11B besteht eine Strömungsmittelverbindung durch diese Öffnung hindurch. Die Öffnungsweite der Öffnung kann durch von außen erfolgende Verstellung des Regulierstabes 35 eingestellt werden. Die Bezugsziffer "37" bezeichnet eine mit einer Ölleitung versehene Schraubkappe, und die Bezugs ziffer "38" bezeichnet eine Hülse. Der zylindrische Körper 36 wird mit Hilfe der Schraubkappe 37 und mit Hilfe der Hülse 38 festgehalten.
Das vorstehend erläuterte Längungs-seitige Dämpfungsventil 26, das Verkürzungsseitige Dämpfungsventil 27, die Nadel 34 und der zylindrische Körper 36 bilden zusammen eine Kolben-Ventileinrichtung 43. Während der mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 strömt im Verlauf eines Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers – wie mit dem Pfeil B in 2 angedeutet – in der kolbenseitigen Kammer 11B befindliche Hydraulikflüssigkeit durch den Verkürzungs-seitigen Strömungsmittelpfad 25 in die Kolbenstangen-seitige Kammer 11A, wobei das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 27 elastisch verformt werden kann. Wenn die Hydraulikflüssigkeit das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 27 elastisch verformt, wird während der mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes eine Dämpfungskraft erzeugt.
Ferner strömt während der mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 die in der kolbenseitigen Kammer 11B befindliche Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung zwischen der Nadel 34 und dem zylindrischen Körper 36 in der Kolbenstange 13 und anschließend in die Kolbenstangen-seitige Kammer 11A. Wenn die Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung strömt, wird während der mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes eine Dämpfungskraft erzeugt.
Darüberhinaus strömt während einer mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf eines Längungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 – wie das mit dem Pfeil A in 2 angedeutet ist – in der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A befindliche Hydraulikflüssigkeit durch den Längungs-seitigen Strömungsmittelpfad 24 in die kolbenseitige Kammer 11B, wobei das Längungs-seitige Dämpfungsventil 26 elastisch verformt werden kann. Wenn die Hydraulikflüssigkeit das Längungs-seitige Dämpfungsventil 26 elastisch verformt, wird während der mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Längungshubes eine Dämpfungskraft erzeugt.
Ferner strömt während der mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Längungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 die in der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A befindliche Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung zwischen der Nadel 34 und dem zylindrischen Körper 36 innerhalb der Kolbenstange 13 und anschließend in die kolbenseitige Kammer 11B. Wenn die Hydraulikflüssigkeit durch diese Öffnung strömt, wird während der mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Längungshubes eine Dämpfungskraft erzeugt.
Der vorstehend genannte freie Kolben 15 dient dazu, einen Austausch an Hydraulikflüssigkeit zu kompensieren der entsprechend des sich ändernden Volumens der Kolbenstange 13 auftritt, die im Verlauf des Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 in die Kolbenstangen-seitige Kammer 11A eintritt oder die im Verlauf des Längungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 aus der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A austritt. Im Zylinder 11 ist weiterhin eine fußseitige Ventilkammer 11C ausgebildet, die sich zwischen dem freien Kolben 15 und dem fußseitigen Kolben 14 befindet. Wie weiterhin aus 1 ersichtlich, ist zusätzlich im Zylinder 11 eine Gaskammer 11D ausgebildet, die sich zwischen dem freien Kolben 15 und dem Endstück 16 befindet. Die fußseitige Ventilkammer 11C ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt; im Gegensatz dazu ist die Gaskammer 11D gasdicht abgedichtet und mit einem Gas gefüllt, etwa mit gasförmigem Stickstoff oder dergleichen.
Wie aus 1 ersichtlich, ist das Endstück 16 mit einem Gasventil 44 versehen, über das Gas in die Gaskammer 11D eingebracht werden kann. Am Außenumfang des freien Kolbens 15 befindet sich ein Kolbenring 56 und ein O-Ring 57. Der freie Kolben 15 ist mit Hilfe des Kolbenrings 56 verschieblich innerhalb des Zylinders 11 geführt. Weiterhin werden die fußseitige Ventilkammer 11C und die Gaskammer 11D mit Hilfe des O-Ringes 57 in einem luftdicht abgedichteten Zustand gehalten.
Wie aus 2 ersichtlich, ist der fußseitige Kolben 14 mit einem durch diesen fußseitigen Kolben 14 hindurchragenden Formstück 45 versehen, das mittig einen Flansch 45A aufweist. Wie weiterhin aus den 4A und 4B ersichtlich, gewährleistet der fußseitige Kolben 14 einen Längungs-seitigen Strömungsmittelpfad 46 und einen Verkürzungs-seitigen Strömungsmittelpfad 48, die wechselseitig rund um das fußseitige Formstück 45 ausgebildet sind. An einer Stirnfläche des fußseitigen Kolbens 14 befindet sich ein Verkürzungs-seitiges Dämpfungsventil 49 zum Verschließen des Verkürzungs-seitigen Strömungsmittelpfades 48. Das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 49 wird mit Hilfe einer Gegenmutter 51 über ein Ventilanschlagsglied 50 mit dem fußseitigen Formstück 45 und dem fußseitigen Kolben 14 zu einer Einheit zusammengehalten. Weiterhin ist ein Längungs-seitiger Strömungsmittelpfad 46 mit einem Rückschlagventil 52 vorhanden, um den Längungs-seitigen Strömungsmittelpfad 46 zu verschließen. Im Rückschlagventil 52 wird eine Kugel 52A von einer Feder 52B gegen ihren Ventilsitz gedrückt; die Feder 52B ist am Flansch 45A des fußseitigen Formstückes 45 abgestützt.
Ferner ist am vorstehend erläuterten fußseitigen Formstück 45 ein hohler Abschnitt 53 ausgebildet, der in einer Öffnung 54 mündet, zwischen denen eine Strömungsmittelverbindung besteht. Zwischen der kolbenseitigen Kammer 11B und der fußseitigen Ventilkammer 11C besteht je eine Strömungsverbindung für die Hydraulikflüssigkeit durch den hohlen Abschnitt 53 und die Öffnung 54 am fußseitigen Formstück 45.
Das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 49, der hohle Abschnitt 53 mit der Öffnung 54 im fußseitigen Formstück 45 und das Rückschlagventil 52 bilden zusammen eine fußseitige Ventileinrichtung 55. Während einer mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 strömt im Verlauf eines Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 – wie mit dem Pfeil C in 2 angedeutet – eine dem gesteigerten Volumen der Kolbenstange 13 entsprechende Menge Hydraulikflüssigkeit, die ursprünglich aus der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11 stammt, aus der kolbenseitigen Kammer 11B durch den Verkürzungs-seitigen Strömungsmittelpfad 48 in die fußseitige Ventilkammer 11C, wobei das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 49 elastisch verformt wird. Wenn die Hydraulikflüssigkeit das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 49 elastisch verformt, wird während der mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes eine Dämpfungskraft erzeugt.
Ferner strömt während einer mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 Hydraulikflüssigkeit in einer dem vergrößerten Volumen der Kolbenstange 13 entsprechenden Menge, die ursprünglich aus der Kolbenstangenseitigen Kammer 11A stammt, durch die Öffnung 54 im fußseitigen Formstück 45 und anschließend in die fußseitige Ventilkammer 11C. Wenn Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung 54 im fußseitigen Formstück 45 strömt, wird während der mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes eine Dämpfungskraft erzeugt.
Um im Verlauf eines Längungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 einen Druckabfall bzw. negativen Druck in der kolbenseitigen Kammer 11B zu verhindern, der durch eine Zurückführung der Kolbenstange 13 aus der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A verursacht werden könnte, strömt in der fußseitigen Ventilkammer 11C befindliche Hydraulikflüssigkeit – wie mit dem Pfeil D in 2 angedeutet – unter Öffnung des Rückschlagventils 52 durch den Längungs-seitigen Strömungsmittelpfad 46 in die kolbenseitige Kammer 11B. Deshalb tritt zu diesem Zeitpunkt keine Dämpfungskraft auf.
Wie oben beschrieben, bewirken die kolbenseitige Ventileinrichtung 43 und die fußseitige Ventileinrichtung 45 während einer mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf eines Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10, dass eine auf den Kolben 12 einwirkende Dämpfungskraft erzeugt wird, wenn die Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung zwischen der Nadel 34 und dem zylindrischen Körper 36 innerhalb der Kolbenstange 13 der kolbenseitigen Ventileinrichtung strömt, sowie durch die Öffnung 54 am fußseitigen Formstück 45 der fußseitigen Ventileinrichtung 55 strömt. Ferner wird während einer mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf des Verkürzungshubes 12 von dem Verkürzungs-seitigen Dämpfungsventil 27 der kolbenseitigen Ventileinrichtung 43 sowie von dem Verkürzungs-seitigen Dämpfungsventil 49 der fußseitigen Ventileinrichtung 55 eine auf den Kolben 12 einwirkende Dämpfungskraft erzeugt. Ferner wird während einer mit langsamer Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf eines Längungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 bei einer Strömung der Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung zwischen der Nadel 34 und dem zylindrischen Körper 36 der kolbenseitigen Ventileinrichtung 43 eine auf den Kolben 12 einwirkende Dämpfungskraft erzeugt. Weiterhin wird während einer mit mittlerer oder hoher Geschwindigkeit erfolgenden Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 im Verlauf eines Längungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 von dem Längungsseitigen Dämpfungsventil 26 der kolbenseitigen Ventileinrichtung 43 eine auf den Kolben 12 einwirkende Dämpfungskraft erzeugt.
Der fußseitige Kolben 14 der fußseitigen Ventileinrichtung 55 ist an der Innenumfangsfläche des Zylinders 11 mit Hilfe von C-Ringen, bzw. C-förmigen Ringen 58A und 58B festgelegt, die je als eine, ein Loslösen verhindernde Einrichtung wirken. Insbesondere sind, wie aus den 2 und 5 ersichtlich, an der Innenumfangsfläche im fußseitigen Bereich des Zylinders 11 zwei ringförmige Nuten 59A und 59B ausgespart, die sich um den gesamten Innen-umfang herum erstrecken. In die ringförmige Nut 59A ist der C-förmige Ring 58A eingesetzt, der einen Anschlag oder eine Abstützung für eine untere Anschlagfläche des fußseitigen Kolbens 14 bildet. In die ringförmige Nut 59B ist der C-förmige Ring 58B eingesetzt, der einen Anschlag oder ein Stoppglied für eine obere Anschlag-fläche des fußseitigen Kolbens 14 bildet. Auf diese Weise kann der fußseitige Kolben 14 in seiner Anordnung an der Innenumfangsfläche des Zylinders 11 orts-fest festgelegt bzw. fixiert werden. In diesem Falle kann jeder C-förmige Ring 58A und 58B in Form eines Sicherungsringes oder dergleichen ausgebildet sein.
Der fußseitige Kolben 14 ist in axialer Richtung des Zylinders 11 in ein erstes Bauteil 14A und in ein zweites Bauteil 14B unterteilt; d. h., eine Trennungsebene verläuft senkrecht zu dieser axialen Richtung, so dass ein unteres erstes Bauteil 14A und ein oberes zweites Bauteil 14B resultieren, wie das aus 5 ersichtlich ist. Ein elastisches Glied 61 ist zwischen das erste Bauteil 14A und das zweite Bauteil 14B eingesetzt. Bei diesem elastischen Glied 61 kann es sich beispielsweise um eine(n) eingelegte(n) Ring, Manschette, Beilagscheibe aus Gummi oder Kunststoff handeln, der/die ausgezeichnetes Schwingungsdämpfungsvermögen und dergleichen aufweist.
Weiterhin hat der fußseitige Kolben 14 die Funktion, den Gasdruck innerhalb der Gaskammer 11D abzusenken. Wie im einzelnen aus den 2 und 6 ersichtlich, ist dann, wenn sich die Kolbenstangen-seitige Kammer 11A, die kolbenseitige Kammer 11B und die fußseitige Ventilkammer 11C in ihrem normalen Druckzustand befinden, eine Lippe der, in der Kolbenstangenführung 18 vorgesehenen Öldichtung 21 in ihrem Durchmesser erweitert, so dass diese Öldichtung 21 ihre Dichtungsfunktion ausreichend ausüben kann. Sofern andererseits der Druck in der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A, in der kolbenseitigen Kammer 11B und in der fußseitigen Ventilkammer 11C gegenüber dem normalen Druckzustand abgesenkt ist (negativer Druckzustand), dann ist die Lippe der Öldichtung 21 in ihrem Durchmesser eingeengt; deshalb kann Luft zu der Hydraulikflüssigkeit in der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A, in der kolbenseitigen Kammer 11B und in der fußseitigen Ventilkammer 11C eintreten. Aus diesem Grunde ist der Gasdruck in der Gaskammer 11D so eingestellt, dass in der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A niemals ein gegenüber dem normalen Druck abgesenkter Druck (negativer Druckzustand) auftreten kann, selbst bei einem Verkürzungshub des hydraulischen Stossdämpfers 10. Weil weiterhin der fußseitige Kolben 14 in dem Zylinder 11 untergebracht ist, und weil das Verkürzungs-seitige Dämpfungsventil 49 und die Öffnung 54 in dem fußseitigen Formstück 45 während eines Verkürzungshubes des hydraulischen Stossdämpfers 10 eine Dämpfungskraft erzeugt, steigt dadurch der Druck in der kolbenseitigen Kammer 11B und in der Kolbenstangen-seitigen Kammer 11A an, so dass der Gasdruck in der Gaskammer 11D abgesenkt werden kann.
In 1 bezeichnet die Bezugsziffer "62" eine Öse, die ortsfest am Endstück 16 befestigt ist. Der hydraulische Stossdämpfer 10 ist mit Hilfe dieser Öse 62 an einer Achswelle, beispielsweise an einer Antriebswelle für die Hinter- oder Vorderräder in einem Kraftfahrzeug abgestützt. Der andere Endabschnitt der Kolbenstange 13 ist über einen Nippel oder ein sonstiges Anschlußstück 63 an einer (nicht dargestellten) Klammer abgestützt, die ihrerseits an der Karosserie eines Fahrzeugs befestigt ist. Auf diese Weise ist der hydraulische Stossdämpfer 10 zwischen die Fahrzeugkarosserie und eine Achswelle des Fahrzeugs eingesetzt. Die Bezugsziffer "64" bezeichnet eine Haube zum Schutz der Kolbenstange 13. Der zum Zylinder 11 entfernte Endabschnitt der Kolbenstange 13 ist mit einem elastischen Anschlag- oder Aufprallkörper 65 versehen. Wenn der hydraulische Stossdämpfer 10 maximal verkürzt ist, dann stößt der Anschlagkörper 65 an der Kappe 19 an, wodurch der maximale Verkürzungshub des hydraulischen Stossdämpfers 10 reguliert werden kann.
Mit der gerade beschriebenen, ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydraulischen Stossdämpfers 10 werden die nachstehenden Wirkungen erzielt:

(I) Beide Bauteile 14A und 14B des fußseitigen Kolbens 14 sind mit Hilfe der C-förmigen Ringe 58A und 58B fixiert, die ihrerseits ortsfest an der Innenumfangswand eines geraden Rohres bzw. Rohrstückes festgelegt sind, das den Zylinder 11 bildet. D. h., die Innenumfangsfläche des geraden Rohrstückes muss lediglich mit den Befestigungsabschnitten, (typischerweise ringförmigen Nuten 59A, 59B) zur Festlegung der C-förmigen Ringe 58A und 58B versehen werden. Deshalb kann der fußseitige Kolben 14 mit Hilfe einfacher Mittel an dem Zylinder 11 festgelegt bzw. fixiert werden, wie das oben beschrieben ist.
(II) Der freie Kolben 15 befindet sich innerhalb des geraden Rohr(stück)es, welches den Zylinder 11 bildet, in welchem auch der Kolben 12 aufgenommen ist und in welchem ferner der fußseitige Kolben 14 festgelegt ist. Das gerade Rohrstück) ist bereits so bearbeitet worden, dass eine Verschieblichkeit des Kolbens 12 innerhalb dieses Rohres gewährleistet ist; deshalb ist auch der freie Kolben 15 leicht verschieblich. Daher kann der freie Kolben 15 mit Hilfe dieses einfachen Aufbaus in dem Zylinder 11 aufgenommen werden.
(III) Das Endstück 16 ist mit Hilfe eines Gewindeabschnittes so mit einem Endabschnitt des Zylinders 11 verbunden, dass eine Öffnung an diesem Endabschnitt verschlossen werden kann. Auf diese Weise kann das Endstück 16 leicht von diesem Endabschnitt des Zylinders 11 gelöst und entfernt werden. Dank dieser Bauweise können die Einstellungen des Dämpfungsventils 49 am fußseitigen Kolben 14 leicht modifiziert werden, und es ist sehr einfach, Wartungs- und Reparaturmaßnahmen am Kolbenring 56 und am O-Ring 57 durchzuführen, die am Aussenumfang des freien Kolbens 15 vorgesehen sind, der seinerseits zwischen dem fußseitigen Kolben 14 und dem Endstück 16 eingesetzt ist.
(IV) Der fußseitige Kolben 14 ist in axialer Richtung des Zylinders 11 in ein erstes Bauteil 14A und in ein zweites Bauteil 14B unterteilt; d. h., eine Trennungsebene verläuft senkrecht zu dieser axialen Richtung, so dass ein unteres erstes Bauteil 14A und oberes zweites Bauteil 14B resultieren; zwischen das erste Bauteil 14A und das zweite Bauteil 14B ist ein elastisches Glied 61 eingesetzt. Auf diese Weise wird das erste Bauteil 14A von der Federkraft des elastischen Gliedes 61 gegen den C-förmigen Ring 58A gedrückt, und das zweite Bauteil 14B wird von der Federkraft dieses elastischen Gliedes 61 gegen den C-förmigen Ring 58B gedrückt, so dass der fußseitige Kolben 14 ohne Zwischenraum fixiert werden kann. Es wird verhindert, dass Schwingungen am fußseitigen Kolben 14 in der axialen Richtung des Zylinders 11 auftreten, wenn der hydraulische Stossdämpfer 10 betätigt wird.

Darüber hinaus gilt, selbst wenn eine Schwingung in dem fußseitigen Kolben 14 erzeugt werden sollte, wird eine solche Schwingung direkt durch das elastische Glied 61 absorbiert, das ein ausgezeichnetes Schwingungsabsorptionsvermögen aufweist. Dadurch wird eine auf Schwingungen des fußseitigen Kolbens 14 zurückführbare Geräuschentwicklung verhindert.
Zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stossdämpfers (mit Bezugnahme auf 8)
Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Stossdämpfers 10 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform in den nachfolgenden Aspekten:
Insbesondere ist wenigstens eines der Bauteile, ausgewählt aus dem ersten Bauteil 14A und dem zweiten Bauteil 14B, welche den fußseitigen Kolben 14 bilden, beispielsweise das erste Bauteil 14A versehen mit einer Fläche 101, an welcher das elastische Glied 61 anliegt, wobei diese Fläche 101 gegenüber der Innenwand des Zylinders 11 geneigt angeordnet ist. Auf diese Weise kann das elastische Glied 61 gepresst werden von dem ersten Bauteil 14A, von dem zweiten Bauteil 14B und von der Innenwand des Zylinders 11.
Auf diese Weise können die vorstehend erläuterten Schwingungen des fußseitigen Kolbens 14 durch das elastische Glied 61 beschränkt werden, während zusätzlich die Abdichtung zwischen der Innenwand des Zylinders 11 und dem fußseitigen Kolben 14 verbessert werden kann.
Davon ausgehend, dass das erste Bauteil 14A und das zweite Bauteil 14B den fußseitigen Kolben 14 bilden, kann beispielsweise auch das zweite Bauteil 14B mit dieser bestimmten Fläche versehen sein, oder beide Bauteile 14A und 14B können je mit dieser bestimmten Fläche versehen sein, an welcher das elastische Glied anliegt, und die gegenüber der Innenwand des Zylinders 11 geneigt angeordnet ist.
Dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stossdämpfers (mit Bezugnahme auf 9)
Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen hydraulischen Stossdämpfers 10 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform des hydraulischen Stossdämpfers 10 dadurch, dass zusätzlich eine Trag- oder Stützfeder 200 vorhanden ist. Diese Stützfeder 200 ist zwischen einen ersten Federsitz 201 und einen zweiten Federsitz 202 eingesetzt. Der erste Federsitz 201 befindet sich an einem Gewindeabschnitt 201A, der an einem Außenumfangsabschnitt des Zylinders 11 vorgesehen ist. Der zweite Federsitz 202 ist an einem Anschlußstück 63 befestigt, das seinerseits an der Kolbenstange 13 angebracht ist, die aus dem Zylinder 11 herausragt. In 9 bezeichnet die Bezugsziffer "203" eine Anschlussklammer an der Fahrzeugkarosserie, für die Befestigung des hydraulischen Stossdämpfers 10.
Somit kann mit der vorliegenden Erfindung ein hydraulischer Stossdämpfer bereitgestellt werden, welcher die beschriebene Konstruktion und Bauweise aufweist, bei welchem es möglich ist, mit Hilfe einfacher Mittel einen fußseitigen Kolben an einem Zylinder zu befestigen und zusätzlich einen freien Kolben in diesem Zylinder unterzubringen.
Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf verschiedene beispielhafte Ausführungsformen erläutert und beschrieben worden ist, ist für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Änderungen, Weglassungen und Hinzufügungen zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen umrissen ist.

Claims

Hydraulischer Stossdämpfer, mit – einem Zylinder (11); – einer Kolbenstange (13), die in diesen Zylinder (11) hineinragt; – einem Kolben (12), der – mit einem Endabschnitt dieser Kolbenstange (13) verbunden ist, – in diesen Zylinder (11) eingesetzt ist, – mit einem Dämpfungsventil (26, 27) versehen ist, und der – zur Unterteilung dieses Zylinders (11) dient in eine, diese Kolbenstange (13) aufnehmende, Kolbenstangen-seitige Kammer (11A) und in eine zur Kolbenstange entfernte Kammer (11B), in welcher diese Kolbenstange nicht aufgenommen ist; – einem fußseitigen Kolben (14), der – ortsfest in dieser zur Kolbenstange entfernten Kammer (11B) des Zylinders (11) vorgesehen ist, und der – mit einem Dämpfungsventil (49) versehen ist; – einem freien Kolben (15), der verschiebbar innerhalb dieser zur Kolbenstange entfernten Kammer (11B) dieses Zylinders (11) und im Abstand zum Kolben (12) angeordnet ist, wobei sich der fußseitige Kolben (14) zwischen dem Kolben (12) und dem freien Kolben (15) befindet; wobei – diese zur Kolbenstange entfernte Kammer (11B) unterteilt ist in – eine kolbenseitige Kammer, die sich zwischen diesem Kolben (12) und diesem fußseitigen Kolben (14) befindet, – eine fußseitige Ventilkammer (11C), die sich zwischen diesem fußseitigen Kolben (14) und diesem freien Kolben (15) befindet, und in – eine Gaskammer (11D), die sich auf der zum fußseitigen Kolben (14) entfernten Seite dieses freien Kolbens (15) befindet; – sich je in dieser Kolbenstangen-seitigen Kammer (11A), in dieser kolbenseitigen Kammer und in dieser fußseitigen Ventilkammer (11C) Hydraulikflüssigkeit befindet; – dieser hydraulische Stossdämpfer eine Bauweise aufweist, bei welcher – dieser Zylinder (11) aus einem geraden Rohr gebildet ist, und – zueinander gegenüberliegende Endabschnitte dieses fußseitigen Kolbens (14) mit Hilfe einer, ein Loslösen verhindernden Einrichtung (59A, 59B) so an der Innenwand dieses geraden Rohres befestigt sind, dass dieser freie Kolben (15) innerhalb dieses geraden Rohres aufgenommen ist; dadurch gekennzeichnet, dass – dieser fußseitige Kolben (14) in axialer Richtung dieses Zylinders (11) unterteilt ist in ein erstes Bauteil (14A) und in ein zweites Bauteil (14B); und zwischen das erste Bauteil (14A) und das zweite Bauteil (14B) ein elastisches Glied (61) eingesetzt ist; – diese, ein Loslösen verhindernde Einrichtung als C-förmige Ringglieder (58A, 58B) ausgebildet ist, die an der Innenwand des geraden Rohres festgelegt sind; und – das erste Bauteil (14A) und das zweite Bauteil (14B) des fußseitigen Kolbens (14) gepresst werden von diesen ein Loslösen verhindernden C-förmigen Ringgliedern (58A, 58B), die auf die gegenüberliegenden Stirnflächen des fußseitigen Kolbens (14) einwirken, gegen eine vom elastischen Glied (61) ausgeübte Federkraft.
Hydraulischer Stossdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endabschnitt dieser, zur Kolbenstange entfernten Kammer (11B) innerhalb des Zylinders (11) mit einem Endstück (16) versehen ist, das eine Öffnung in diesem Endabschnitt des Zylinders (11) verschließt.
Hydraulischer Stossdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bauteil, ausgewählt aus dem ersten Bauteil (14A) und dem zweiten Bauteil (14B) eine am elastischen Glied (61) anliegende Fläche (101) aufweist, die gegenüber der Innenwand dieses Zylinders (11) geneigt angeordnet ist; und dieses elastische Glied (61) von diesem ersten Bauteil (14A), von diesem zweiten Bauteil (14B) und von dieser Innenwand dieses Zylinders (11) gepresst wird.