DE7243462U

DE7243462U - Hydropneumatic single-tube telescopic vibration damper, in particular for motor vehicles

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Publication number: DE7243462U
Application number: DE19727243462
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-27
Filing date: 1972-11-27
Publication date: 1974-01-31

Description

Leopold F. Schmid
7000 Stuttgart 1
Leharstrasse θLeopold F. Schmid
7000 Stuttgart 1
Leharstrasse θ

Hydronneumatischer Einrohr-Teleskopschiuingungsdänipfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge.Hydronneumatic single-tube telescopic slide dancer, especially for motor vehicles.

Die Erfindung betrifft einen hydropneumatischen Einrohr-Teleskopschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestenend aus einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder, einom mit Drosselöffnungen versehenen Dampferkolben, welcher den Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, in einen oberen und in einen unteren, einem unter Überdruck stehenden Gasraum und einem zwischen dem unteren Arbeitsraum und dem Gasraum angeordneten Trennkolben.The invention relates to a hydropneumatic single-tube telescopic vibration damper, especially for motor vehicles, best from a working cylinder filled with damping fluid, a steam flask with throttle openings, which divides the working cylinder into two working spaces, in an upper and in a lower, a gas chamber under overpressure and one between the lower working chamber and the separating piston arranged in the gas space.

Hydropneumatischen Einrohr- Teleskopschwingungsdämpfern der vorgenannten Art haftet vor allem der Nachteil an, dass der Überdruck im Gasraum sehr gross sein muss. Um zu verhindern, dass beim Einfedern der Räder des Kraftfahrzeuges die Flüssigkeitssäule im oberen Arbeitsraum abreisst, muss der Fülldruck etwa 25 atü betragen. Durch diesen Druck, der sich infolge der Erwärmung des Gases und der Dämpfungsflüssigkeit während einai schnellen Fahrt über schlechte Strassen noch stark erhöht, kommt es zu Leckverlusten an der Abdichtung der Kolbenstange gegenüber dem Arbeitszylindar und in weiterer Folge zum Ausfall der Schwingungsdämpfung. Es ist bekannt, dass die Lebensdauer von Schwingungsdämpfern weit unter der Gesamtlebensdauer eines Kraftfahrzeuges liegt, die heute mit mindestens 1G0.000 km angenommen wird. Die in Deutschland erscheinende Fachzeitschrift "Autn, Motor, Sport" beschäftigt sich in ihrer Auygabe vom 11. November 1972 mit den Werschleissteiien eines Kraftfahrzeuges und deren Lebenserwartung, und sie gibt für hydraulische Schwingungsdämpfer eine Lebensdauer von 30.000 bis AO.000 Kilometern an, wobei hinzuzufügen ist, dass hydropneumatische Einrohr- Teleskopschwingungsdämpfer der eingangs beschriebenen Art, die bis jetzt nur in Fahrzeuge der höheren Preisklasse; eingebaut u/erden,Hydropneumatic single-tube telescopic vibration dampers of the Above all, the aforementioned type has the disadvantage that the Overpressure in the gas space must be very high. To prevent that the column of liquid when the wheels of the motor vehicle are deflected tears off in the upper working space, the filling pressure must be around 25 atmospheres. Because of this pressure, which is created as a result of the warming of the gas and the damping liquid during one time Fast driving over bad roads is still greatly increased there is leakage at the seal opposite to the piston rod the working cylinder and subsequently to the failure of the Vibration damping. It is known that the lifespan of Vibration dampers far below the total service life of a motor vehicle which today is assumed to be at least 1G0,000 km will. The trade journal "Autn, Motor, Sport "deals with its edition of November 11th 1972 with the Werschleissteiien of a motor vehicle and their Life expectancy, and it specifies a service life of 30,000 to AO,000 kilometers for hydraulic vibration dampers, to which it should be added that hydropneumatic single-tube telescopic vibration damper of the type described above, which so far has only been used in vehicles in the higher price range; installed u / earth,

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in der Regel an der oberen Grenze liegen. Das bedeutet, dass während d*r Lebensdauer eines Kraftfahrzeuges mindestens einmal die Schwingungsdämpfer erneuert werden müssen. Die Erneuerung von vier Schuringungsdämpfern kostet aber nicht nur Zeit und Geld' viel schwerwiegender ist die Tatsache, dass vor der Erneuerung mit einer mehr oder minder langen Zeit einer stark verminderten Fahrsicherheit gerechnet werden muss. Diese Zeit ist besonders deswegen gefährlich, weil der Ausfall der Schwingungsdämpfung nicht plötzlich sondern allmählich erfolgt und ungeübte Fahrer infolge der Gewöhnung das Absinken der Fahrsicherheit nicht bemerken, bis es dann durch das Zusammenwirken von mehreren ungünstigen Faktoren zu einem Unfall kommt. Da es bereits zu Unfällen mit Todesfolge für Verkehrsteilnehmer gekommen ist, wird in letzter Zeit nicht nur in der Fachpresse sondern auch im Fernsehen vor den gefährlichen Folgen einer nachlassenden Schwingungsdämpfung gewarnt. Ein weiterer Nachteil der heutigen Ausführungsformen von hydropneumatischen Einrohr- Teleskopschwingungsdämpfern der eingangs beschriebenen Art ist die Verhärtung der Abfederung der Räder des Kraftfahrzeuges als Folge des hohen Gasdruckes. Schliesslich muss noch auf den Nachteil hingewiesen werden, der durch die Vergrösserung des Gasvolumens infolge der Erwärmung entsteht, wodurch der Schwierpunkt des Kraftfahrzeuges angehoben und die Fahrsicherheit verringert wird.are usually at the upper limit. It means that at least once during the service life of a motor vehicle the vibration dampers need to be replaced. The renewal of four shock absorbers does not only cost time and money ' Much more serious is the fact that before the renewal with a more or less long period of time, a strongly diminished Driving safety must be expected. This time is particularly dangerous because of the failure of the vibration damping does not occur suddenly but gradually and inexperienced drivers do not notice the decrease in driving safety as a result of getting used to it, until an accident occurs due to the interaction of several unfavorable factors. Since there have already been fatal accidents for road users, in Recently warned not only in the trade press but also on television of the dangerous consequences of a decrease in vibration damping. Another disadvantage of today's embodiments of hydropneumatic single-tube telescopic vibration dampers of the type described above is the hardening of the suspension of the wheels of the motor vehicle as a result of the high gas pressure. Finally, the disadvantage must be pointed out that arises from the increase in the gas volume as a result of the heating, which increases the difficulty of the motor vehicle and driving safety is reduced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hydropneumatisch^ Einrohr- Teleskopschwingungsdämpfer der eingange beschriebenen Art weiterzuentwickeln und so zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteils nicht mehr auftreten.The invention is based on the object hydropneumatically ^ Single-tube telescopic vibration damper described at the beginning Art to further develop and improve in such a way that the aforementioned disadvantages no longer occur.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass im unteren Arbeitsraum eine mit Drosselöffnungen versehene und fest mit dem Arbeitszylinder verbundene Trennwand zur Abtrennung des Dämpferkolbene vom Trennkolben vorgeeehsn ist. Hierbei ist die Trennwand an den Drosselöffnungen nach oben ausgewölbt. Diese Auswölbungen können kegelförmig ausgebildet sein, wobei die Kegelspitze konzentrisch zur IKl it te der Droseelöf fnung angeordnet ist. Die feste Verbindung der Trennwand mit dem Arbeitszylinder kann durch das Einrasten der Trennwand in eine Nut des Arbeitszy-This object is achieved according to the invention in that in lower working space provided with throttle openings and firmly connected to the working cylinder partition to separate the The damper piston is provided by the separating piston. Here is the Partition wall at the throttle openings arched upwards. These Bulges can be conical, with the cone tip being arranged concentrically to the opening of the drogue opening. The fixed connection of the partition with the working cylinder can be achieved by engaging the partition in a groove in the working cylinder.

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linders erfolgen. Did Trennwand kann aber auch nach unten hin rohrförmig ausgebildet sein, und das untere Ende des Rohres kann hierbei einen Bordrand zur gasdichten Verbindung des Dichtungsuiulstes eine« flexiblen Trennkolbons mit dem Arbeitszylinder aufweisen. In diesem Falle kommt die feste Verbindung der Trennwand mit dem Arbeitszylinder durch das Ankleben des Aussendurchmessers ihres rohrförmigen Teiles an den Innendurchmesser des Arbeitszylinders zustande. Der Fülldruck des unter überdruck stehenden Gasraumes beträgt mindestens 6 jedoch nicht mehr als 12 atü.linders. The partition wall can also go downwards be tubular, and the lower end of the tube can in this case, have a rim for the gas-tight connection of the sealing tube with a flexible separating piston with the working cylinder. In this case, the partition wall is firmly connected with the working cylinder by gluing the outer diameter of its tubular part to the inner diameter of the working cylinder. The filling pressure of the pressurized Gas space is at least 6 but not more than 12 atm.

Der mit der Erfindung erzielte Hauptvorteil besteht darin, dass durch die Anordnung einer mit Drosselöffnungan versehenen und fest mit dem Arbeitszylinder verbundenen Trennwand der Fülldruck des unter Überdruck stehenden Gasraumes, der heute bei etwa 25 atü liegt, auf θ atü abgesenkt werden kann. Durch diese Verringerung des Überdruckes auf weniger als ein Drittel des heute üblichen Wertes wird zumindest eine Verdoppelung der Lebensdauer der Abdichtung der Kolbenstange gegenüber dem Arbeitszylinder erreicht. Dieser Überdruck reicht aus, um das Schäumen der Dämpfungsflüssigkeit, welches die Wirksamkeit der Schwingungsdämpfung stark beeinträchtigt, zu verhindern. Und die Trennwand verhindert auch bsi schnellstem Einfedern dar Räder ein Abreissen der Flüssigkeitssäule im oberen Arbeitsraum. Ein weiterei grosser Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Federv'erhärtung und der schädliche Einfluss auf die Höhe des Schwerpunktes des Kraftfahrzeuges ganz entscheidend verringert werden. Die erfindungsgemässe Ausbildung dar Trennwand bistet weitere Vorteile. Einmal ist es mit Hilfe der leicht und billig herstellbaren nach oben gerichteten Auswölbungen an den Drosselöffnungen ?jf die einfachste Weise möglich, die Strömungswiderstända beim Ein- und Ausfedern der Räder des Kraftfahrzeuges verschieden gross zu halten, und zum anderen kann ein flexibler Trennkolben auf einfachste Weise gasdicht mit dem Arbeitszylinder verbunden werden. Von grossem Vorteil ist schliesslich noch, dass die erfindungsgemässen mittel keiner Abnützung unterliegen und eine unbegrenzte Lebensdauer habenThe main advantage achieved with the invention is that the filling pressure of the pressurized gas space, which is around 25 atm today, can be reduced to θ atm by arranging a partition wall provided with a throttle opening and firmly connected to the working cylinder. By reducing the overpressure to less than a third of the value customary today, at least a doubling of the service life of the seal between the piston rod and the working cylinder is achieved. This overpressure is sufficient to prevent the damping liquid from foaming, which greatly impairs the effectiveness of the vibration damping. And the partition wall prevents even the fastest compression of the wheels from tearing off the liquid column in the upper working space. Another great advantage of the invention is that the spring hardening and the harmful influence on the height of the center of gravity of the motor vehicle are reduced quite decisively. The inventive construction of the partition wall has further advantages. On the one hand, with the help of the upwardly directed bulges on the throttle openings, which can be produced easily and cheaply, it is the simplest way to keep the flow resistance different sizes when the wheels of the motor vehicle spring in and out, and on the other hand, a flexible separating piston can be used in the simplest way be connected gas-tight to the working cylinder. Finally, it is also of great advantage that the means according to the invention are not subject to wear and tear and have an unlimited service life

Di· Zeichnung zeigt zwei von vielen möglichen Ausführungsbeispielen, die im folgenden näher beschrieben werden.The drawing shows two of many possible exemplary embodiments which are described in more detail below.

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Der Arbeitszylinder 1, 19 wird durch den mit Drosselöffnungen 5 versehenen Dämpferkolben 4 in zwei Arbeitsräume unterteilt, in einen oberen 3 und in einen unteren 6. Im unteren Arbeitsraum 6 ist eirse mit Drosselöff,lungen 15 versehene , fest mit dem Arbeitszylinder 1, 19 verbundene Trennwand 7, 12 zur Abtrennung des Dämpferkolbens 4 vom Trennkolben 9, 16 vorgesehen. Bei Verwendung eines starren Trennkolbens 16 mit einer Rundschnurdichtung 17 erfolgt die feste Verbindung der Trennwand 12 mit dem Arbeitszylinder 19 durch das Einrasten der Trennwand in eine Nut 13 des Ar- !"«^itsiylinders. Uiird der unter Überdruck stehende Gasraum 1B gegenüber der Dämpfungsflüssigkeit mittels eines flexiblen Trennkalbens 9 abgedichtet, dann ist die Trennwand 7 nach unten hin rohrförmig ausgebildet und das untere Ende des Rohres meist einen Bordrand 10 zur gasdichten Verbindung des Dichtungswulstes 11 des flexiblen Trennkolüans 9 auf. Die feste Verbindung der Trennwand mit dem Arbeitszylinder 1 kommt durch das Ankleben des Aussendurchmesssrs θ ihres rohrförmigen Teiles an den Innendurchmesser des Arbeitszylinders zustande. Die Trennwand 7, 12 ist mit Drosselöffnungen 15 versehen, an denen sie nach oben ausgewölbt ist. Die Ausuiölbung 14 ist kegelförmig ausgebildet, und die Keaelspitze ist konzentrisch zur Mitte der Drosselöffnung 15 angeordnet, sodass der Strömungswiderstand beim Ein- und Ausfedern der Räder des Kraftfahrzeuges verschieden gross gehalten werden kann. Der Fülldruck des unter Überdruck stehenden Gasraumes 18 beträgt mindestens 6 jedoch nicht mehr als 12 atü, wobei ein Sollwert von B atü angestrebt ist. Die Kolbenstange 2 ist gegenüber dem Arbeitszylinder in bekannter UJpise abgedichtet. Es ist auch bekannt, dass die Lebensdauer von hydropnsumatischen Einrohr- Teleskopschwingungsdämpfern in erster Linie von der kurzen Lebensdauer dieser hochbeanspruchten Dichtung abhängt. Die durch die Erfindung zustandekommende Verdoppelung der Lebensdauer der Abdichtung der Kolbenstange bedeutet daher eine Verdoppelung der Lebensdauer des gesamten Schwingungsdämpfers.The working cylinder 1, 19 is divided into two working spaces by the damper piston 4 provided with throttle openings 5, an upper 3 and a lower 6 Partition wall 7, 12 for separating the damper piston 4 from the partition piston 9, 16 is provided. When using a rigid separating piston 16 with an O-ring seal 17, the separating wall 12 is firmly connected to the working cylinder 19 by locking the separating wall into a groove 13 of the working cylinder a flexible dividing piston 9, then the dividing wall 7 is tubular towards the bottom and the lower end of the tube usually has a rim 10 for the gas-tight connection of the sealing bead 11 of the flexible dividing piston 9. The firm connection of the dividing wall to the working cylinder 1 comes from this The outer diameter θ of its tubular part is glued to the inner diameter of the working cylinder. The partition 7, 12 is provided with throttle openings 15 at which it is bulged upwards arranged so that the flow wi the stand during compression and rebound of the wheels of the motor vehicle can be kept different sizes. The filling pressure of the gas space 18, which is under overpressure, is at least 6 but not more than 12 atmospheres, with a target value of B atmospheres being sought. The piston rod 2 is sealed against the working cylinder in a known UJpise. It is also known that the service life of hydropnsumatic single-tube telescopic vibration dampers depends primarily on the short service life of this highly stressed seal. The doubling of the service life of the seal of the piston rod which is achieved by the invention therefore means a doubling of the service life of the entire vibration damper.

Claims

III · · · · · ΨΨ "ι ι« · t λ ιι ·· bHnsprcha ι

1. Hydropneumatisch» Einrohr- Teloiakopechwingungsdampfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Arbeitszylinder, einem mit Drosselöffnungen versehenen Dämpferkolber, welcher den Arbeitszylinder in zwei Arbeitsraum unterteilt, in einen oberen und in einen unteren, einem unter überdruck stehenden Πasraum und einem zwischen dem unteren Arbeitsraum und dem Gaaraum angeordneten Trennkolben, dadurch gekennzeichnet, daee im unteren Arbeitsraum (6) eine mit Drosselöffnungen (15) versehene und fest mit1. Hydropneumatic »single tube Teloiakopechwing damper, in particular for motor vehicles, consisting of a working cylinder filled with damping fluid, one with Throttle openings provided damper piston, which the Working cylinder divided into two working spaces, one upper and lower one, one under overpressure and one between the lower working area and the separating piston arranged in the gas chamber, characterized in that the lower working chamber (6) one with throttle openings (15) and fixed with dem Arbeitszylinder (1, 19) verbundene Trennwand (7, 12) zur Abtrennung des Dampferkolbens (4) vom Trennkolben (9, 16) vorgesehen ist.the partition (7, 12) connected to the working cylinder (1, 19) for separating the steam flask (4) from the separating flask (9, 16) is provided.

2. Hydropneumatischer Einrohr- Teleakopechwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzt ichnet, dass die Trennwand (7, 12) an den Drosselöffnungen (15) nach oben auegeuiölbt ist.2. Hydropneumatic single-tube telekope vibration damper according to claim 1, characterized in that that the partition (7, 12) at the throttle openings (15) is bulged upwards.

3. Hydropneumatischer Einrohr- Teleskopechuiingungsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausu/ölbung (14) kegelförmig auegebildet ist,3. Hydropneumatic single-tube telescopic shock absorber according to claim 2, characterized in that that the exercise (14) is conical, und dass die Kegelspitze konzentrisch zur Mitte der Drosselöffnung (15) angeordnet ist.and that the point of the cone is concentric to the center of the Throttle opening (15) is arranged.

4. Hydropneumatischer Einrohr- Teleskopschtuingungedämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung der Trennwand (12) mit dem Arbeitszylinder (19) durch das Einrasten der Trennwand (12) in eine Nut (13) des Arbeitezylinders (19) erfolgt.4. Hydropneumatic single-tube telescopic suspension damper according to claim 1, characterized in that the fixed connection of the partition wall (12) with the The working cylinder (19) is effected by the partition (12) engaging in a groove (13) in the working cylinder (19).

5. Hydro-5. Hydro

It tiltIt tilt

5» Hydropneumatisch?^ Einrohr- Teleskopschwingungsdempfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (7) nach unten hin rohrförmig ausgebildet ist, und dass das untere Ende des Rohree einen Bordrand (10) zur gasdichten Verbindung des Dichtungsleiste* (11) eines flexiblen Trennkolbens (9) mit dem Arbeitszylinder (1) aufweist.5 "Hydropneumatic? ^ Single-tube telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that the partition (7) is tubular towards the bottom, and that the lower end of the pipe is a Rim (10) for the gas-tight connection of the sealing strip * (11) of a flexible separating piston (9) with the Has working cylinder (1).

6. Hydropneumatisch^ Einrohr- Teleskopschuiingungsdüeipfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung der Trennwand (7) mit dem Arbeitszylinder (1) durch das Ankleben des Auseendurchmessers (8) ihres rohrförmigen Teiles an den Innen durchmesser dee Arbeitszylinders (1) zustandekommt.6. Hydropneumatic ^ single-tube telescopic sliding nozzle according to claim 5, characterized in that that the solid connection of the partition (7) with the working cylinder (1) by gluing the outer diameter (8) of its tubular part to the inside diameter of the working cylinder (1) comes about.

7. Hydropneumatiecher Einrohr- Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch Gekennzeichnet, dass der Fülldruck den unter überdruck stehenden Gasraumes (18) mindestens 6 jedoch nicht mehr als 12 atü betrügt.7. Hydropneumatic single-tube telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that the filling pressure of the pressurized gas space (18) is at least 6 but not more than 12 atmospheres cheats.