DE7505115U

DE7505115U - Telescopic shock absorber that can be used as a straight guide element in an independent wheel suspension

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Publication number: DE7505115U
Application number: DE19757505115
Authority: DE
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1975-02-19
Filing date: 1975-02-19
Publication date: 1979-11-15
Also published as: FR2301399A1; DE2507071B2; GB1497962A; FR2301399B1; DE2507071A1

Description

Die Neuerung bezieht sich auf einen als Geradführungselement in oiner unabhängigen Radaufhängung verwendbaren Teleskopstoßdämpfer. Bei derartigen Radaufhängungen ist der Stoßdämpfer üblicherweise mit seinem Gehäuse starr mit dem Radachsschenkel verbunden, während seine Kolbenstange gegenüber dem Fahrzeugaufbau elastisch und winkelbeweglich abgestützt ist. Ein besonderes Merkmal dieser Radaufhängungen ist es, daß durch den exzentrischen Angriff der Radkraft der Teleskopstoßdämpfer zusätzlich zu der beim Ein- und Ausfedern des Rades in Achsrichtung des Stoßdämpfers auftretenden Dämpfungskraft durch eine im oberen Abetützpunkt wirkende Querkraft auf Biegung beansprucht wird. Diese Biegekraft verursacht eine entsprechende Verformung des Stoßdämpfers, von der vor allem die Kolbenstange wagen ihres im Vergleich zum Dämpfergehäuse geringeren Widerstandsmomentes betroffen ist. Als Folge des exzentrischen Angriffs der Radkraft und der daraus sich ergebenden Querkraft im oberen Stützlager weisen diese durch den Teleskopstoßdämpfer bewirkten Geradführungen den Nachteil auf, daß als Folge von Klemm- und Reibungskräften der Stoßdämpfer bei kleinen Fahrbahnstößen nicht anspricht. Infolgedessen werden die Stöße ungefedert und damit ungedämpft in den Fahrzeugaufbau weitergeleitet, wodurch das Fahrverhalten und insbesondere der Fahrkomfort stark beeinträchtigt wird.The innovation relates to a straight guide element in A telescopic shock absorber that can be used with an independent wheel suspension. With such wheel suspensions, the shock absorber is usually rigidly connected with its housing to the steering knuckle, while its piston rod is supported elastically and angularly movable with respect to the vehicle body. A special A feature of this suspension is that the telescopic shock absorber in addition to the eccentric attack of the wheel force during compression and rebound of the wheel in the axial direction of the shock absorber occurring damping force is stressed by a transverse force acting in the upper support point on bending. This Bending force causes a corresponding deformation of the shock absorber, of which the piston rod in particular dare to move Compared to the damper housing, the lower moment of resistance is affected. As a result of the eccentric attack of the wheel force and the resulting transverse force in the upper support bearing, these straight guides caused by the telescopic shock absorber have the disadvantage that as a result of clamping and Frictional forces of the shock absorbers with small road bumps do not appeals to. As a result, the shocks are transmitted unsprung and thus undamped into the vehicle body, which means that the Driving behavior and especially driving comfort is severely impaired.

Mit der bei Federbeinanordnungen bekannten, zur Stoßdämpferachse nach außen versetzten Anordnung der Schraubenfeder ist es zwarWith the one known from strut assemblies, to the shock absorber axis Outwardly offset arrangement of the coil spring is it

möglich« die von dem exzentrischen Angriff der Radkraft herrührenden, auf den Stoßdämpfer wirkenden Biegekräfte weitgehend auszuschalten, diese Anordnung setzt jedoch die Verwendung einer Schraubenfeder als Radfeder voraus und erfordert eine große Bauhöhe, da die Radfeder aus Platzgründen oberhalb des Rades angeordnet werden muß.possible «the bending forces resulting from the eccentric attack of the wheel force and acting on the shock absorber are largely possible off, but this arrangement requires the use of a coil spring as a wheel spring and requires a large overall height, since the wheel spring has to be arranged above the wheel for reasons of space.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer unabhängigen Radaufhängung mit einem zum Geradführungselement dienenden Teleskop-Stoßdämpfer die am oberen Stützlager des Stoßdämpfers aufgrund der exzentrischen Radlast auftretende Querkraft in ihrer Auswirkung auf die Lager- bzw. Reibungskräfte zwischen Kolben und Kolbenstange einerseits und Stoßdämpfergehäuse andererseits herabzusetzen sowie die Biegebelastung der Kolbenstange zu verringern.The innovation is based on the task at an independent Wheel suspension with a telescopic shock absorber serving as a straight-line guide element on the upper support bearing of the shock absorber Lateral force occurring due to the eccentric wheel load in its effect on the bearing or frictional forces between Reduce piston and piston rod on the one hand and shock absorber housing on the other hand and reduce the bending load on the piston rod.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß durch einen Teleskopstoßdämpfer gelöst, bei dem zu seiner Abstützung am Wagenaufbau ein glockenförmiges Bauteil mit seiner Öffnung gegen das Stoßdämpfergehäuse gerichtet starr an der Kolbenstange befestigt ist und dieses glockenförmige Bauteil zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete radiale Ringflansche zilt Aufnahme eines elastischen Lagerelementes aufweist.This object is achieved according to the invention by a telescopic shock absorber, in which to support it on the car body a bell-shaped component with its opening directed towards the shock absorber housing is rigidly attached to the piston rod is and this bell-shaped component two axially spaced radial annular flanges zilt recording having an elastic bearing element.

Zwar wird bei der Verwendung eines derartigen Stoßdämpfers als Geradführungselement einer Radaufhängung die im elastischenIt is true that when using such a shock absorber as a straight-line guide element of a wheel suspension, the elastic

Stützlager wirksame Querkraft wegen der, bezogen auf die gelenkige Verbindung des Querlenkers mit dem Radachsschenkel, verkürzten Hebelarmlänge erhöht, das auf die Kolbenstange wirkende Einspannmoment aber aufgrund der verkürzten freien Länge der Kolbenstange in stärkerem MaB verringert, so daß die Summe der Abstützkräfte der Kolbenstange im Führungslager und des Kolbens im Stoßdämpferzylinder bei gegebenem Abstand zwischen Kolben und Kolbenstangenführungslager ebenfalls geringer wird. Aufgrund dieser verringerten Lagerkräfte und der sich daraus ergebenden verringerten Reibung wird die Ansprechempfindlichkeit des Stoßdämpfers wesentlich erhöht.Support bearing effective lateral force because of, based on the articulated connection of the wishbone with the wheel axle stub, shortened lever arm length increased that on the piston rod acting clamping torque is reduced to a greater extent due to the shortened free length of the piston rod, so that the Sum of the supporting forces of the piston rod in the guide bearing and the piston in the shock absorber cylinder at a given distance between piston and piston rod guide bearing is also lower. Because of this reduced bearing forces and the the resulting reduced friction, the responsiveness of the shock absorber is significantly increased.

Außerdem wird durch den neuerungsgemäßen Stoßdämpfer das Biegemoment der Kolbenstange im Bereich des Kolbenstangenführungslagers herabgesetzt, so daß die Gefahr des Auftretens von störenden Klemmkräften als Folge der Schrägstellung der Kolbenstange in ihrem Führungslager ebenfalls verringert wird.In addition, the new shock absorber that Bending moment of the piston rod in the area of the piston rod guide bearing is reduced, so that the risk of occurrence of disruptive clamping forces as a result of the inclination of the piston rod in its guide bearing is also reduced.

Die größtmögliche Verringerung der die Reibungskräfte im Stoßdämpfer verursachenden Querkraft im oberen Stützlager wird jedoch erzielt, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Neuerung das glockenförmige Bauteil bis zur Ebene des Führungslagers der Kolbenstange im Stoßdämpfergehäuse reicht, wobei eine Eintauchtiefe der Kolbenstange zugrundegelegt ist, die der mittleren Betriebsstellung des in die eingangs beschriebene Radaufhängung eingebauten Stoßdämpfers entspricht.The greatest possible reduction in the frictional forces in the Shock absorber-causing transverse force in the upper support bearing is achieved, however, if according to a further feature of the innovation the bell-shaped component extends to the level of the guide bearing of the piston rod in the shock absorber housing, with a The basis of the immersion depth of the piston rod is that of the middle operating position of the one described at the beginning Suspension corresponds to built-in shock absorber.

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In diesem Falle wird die Abstutzkraft im elastischen Lager ohne Obersetzung in das Kolbenstangenführungslager übertragen, wobei die Kolbenstange an dieser Stelle keinem Biegemoment unterliegt und damit auch keine Krümmung bzw. Schrägstellung aufweist. Zugleich tritt bei dieser Anordnung keinerlei Abstützkraft zwischen Stoßdämpferkolben und Stoßdämpferzylinder auf.In this case, the support force in the elastic bearing is without Transfer the translation into the piston rod guide bearing, whereby the piston rod is not subject to any bending moment at this point and thus also has no curvature or inclination. At the same time, with this arrangement, there is no supporting force whatsoever between the shock absorber piston and shock absorber cylinder.

Nach einem weiteren Merkmal ist die starre Verbindung zwischen Kolbenstange und dem glockenförmigen Bauteil mittels einer Schraubverbindung hergestellt.According to a further feature, the rigid connection between the piston rod and the bell-shaped component is by means of a Screw connection established.

Schließlich wird nach einem weiteren Merkmal vorgeschlagen, das glockenförmige Bauteil mit der Kolbenstange durch Schweißen zu verbinden.Finally, according to a further feature, it is proposed that the bell-shaped component be welded to the piston rod connect to.

Zwei Ausführungsbeispiele der Neuerung werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:Two embodiments of the innovation are shown in the following Description explained with reference to the drawing. In the drawing show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer unabhängigen Radaufhängung mittels eines zur Geradführung dienenden Dämpferbeines und eines glockenförmigen Zwischengliedes in Fahrtrichtung gesehen undFig. 1 is a schematic representation of an independent Wheel suspension by means of a damper strut serving for straight guidance and a bell-shaped one Intermediate link seen in the direction of travel and

Fig. 2 eine Teilansicht einer davon abweichendenFig. 2 is a partial view of a different one

Abstützung des glockenförmigen Zwischengliedes.Support of the bell-shaped intermediate link.

In Fig. 1 ist ein einen Teil eines Fahrzeugaufbaues 10 bildendes Radgehäuse mit 11 bezeichnet. Ein auf einem Radachsschenkel 12 gelagertes Laufrad 13 ist mittels eines unteren Querlenkers 14 und einer als Dämpferbein ausgebildeten Geradführung am Fahrzeugaufbau 10 aufgehängt. Das Dämpferbein besteht aus einem hydraulischen Teleskopstoßdämpfer 15, dessen Gehäuse 16 starr mit dem Radachsschenkel 12 verbunden ist und dessen Kolbenstange 17 am Fahrzeugaufbau 10 winkelbeweglich befestigt ist. Zur Abstützung der Kolbenstange 17 ist im Radgehäuse 11 eine kreisförmige öffnung 18 vorgesehen. Der Rand dieser öffnung besitzt eine Ringwulst 19, wodurch sich ein ausreichend großer Krümmungsradius am Lochrand ergibt.In FIG. 1, a wheel housing forming part of a vehicle body 10 is denoted by 11. One on a knuckle 12 mounted impeller 13 is by means of a lower wishbone 14 and a straight guide designed as a damper strut suspended from the vehicle body 10. The damper strut consists of a hydraulic telescopic shock absorber 15, the Housing 16 is rigidly connected to the wheel axle stub 12 and its piston rod 17 is angularly movable on the vehicle body 10 is attached. A circular opening 18 is provided in the wheel housing 11 to support the piston rod 17. The edge this opening has an annular bead 19, which results in a sufficiently large radius of curvature at the edge of the hole.

Auf einem im Durchmesser reduzierten Endteil 20 der Kolbenstange 17 ist mit einer zentralen Bohrung 21 ein glockenförmiges nach unten offenes Bauteil 22 angeordnet, das mittels einer MutterOn an end part 20 of the piston rod 17 with a reduced diameter, there is a bell-shaped post with a central bore 21 arranged at the bottom open component 22, which by means of a nut

23 befestigt ist.23 is attached.

Das glockenförmige Bauteil 22 ist doppelwandig ausgebildet, wobei das innenliegende Teil 25 länger ausgeführt ist al s das außenliegende Teil 24. Die Endabschnitte dieser EinzelteileThe bell-shaped component 22 is double-walled, the inner part 25 being longer than that external part 24. The end sections of these individual parts

24 und 25 sind zu Ringflanschen 26 und 27 abgebogen und bilden zusammen mit einem Wandungsabschnitt des innenliegenden Teils eine nach außen sich erweiternde ringförmige Rinn?. In dieser Rinne ist als elastisches Lagerelement ein rinnenförmiger Gummiring 28 angeordnet, der mit seinen beiden Lippen 29 und 3024 and 25 are bent to form annular flanges 26 and 27 and form together with a wall section of the inner part an outwardly widening annular channel ?. In this channel is a channel-shaped elastic bearing element Rubber ring 28 arranged, which with its two lips 29 and 30

die Ringvralst i9 umgreift. Die Elastizität des Gummiringes 28 gewährleistet eine ausreichende Winkelbeweglichkeit des Stoßdämpfers beim Ein- und Ausfedern. Der Innendurchmesser des glockenförmigen Bauteils 22 ist ausreichend groß, damit beim Einfedern bzw. der Aufstoßbewegung des Teleskopstoßdämpfers dessen Gehäuse 16 ungehindert in das Bauteil 22 eintreten kann. Zur Erläuterung der mit der Erfindung erzielten Reduzierung der Lager- und Reibungskräfte im Stoßdämpfer 15 sind in Fig. 1 die maßgebenden Kräfte eingezeichnet.the Ringvralst i9 embraces. The elasticity of the rubber ring 28 ensures sufficient angular mobility of the shock absorber during compression and rebound. The inner diameter of the bell-shaped component 22 is sufficiently large that the Compression or the impact movement of the telescopic shock absorber, the housing 16 of which can enter the component 22 unhindered. To explain the reduction in the bearing and frictional forces in the shock absorber 15 achieved with the invention, FIG. 1 shows the decisive forces are shown.

Die Querkraft Q im Stützlager des Stoßdämpfers 15 in der Ebene des Gummiringes 28 wird durch das am Verbindungsgelenk 31 zwischen dea Querlenker 14 und dem Gehäuse 16 des Teleskopstoßdämpfers wirkende äußere Moment hervorgerufen. Die Größe dieses Momentes ergibt sich durch Multiplikation der Radaufstandskraft A mit dem senkrechten Abstand e seinem Wirkungslinie von diesem Verbindungsgelenk.The transverse force Q in the support bearing of the shock absorber 15 in the plane of the rubber ring 28 is determined by the action on the connecting joint 31 between the wishbone 14 and the housing 16 of the telescopic shock absorber acting external moment. The size of this moment results from the multiplication of the wheel contact force A with the vertical distance e his Line of action from this connecting joint.

Obwohl die Größe der Querkraft Q mit der Tieferlegung der Abstützebene wächst, nehmen die inneren Querkräfte L und K in der Ebene der Kolbenstangenführung 32 und des Kolbens 33 als Folge der verkürzten wirksamen freien Kolbenstangenlänge (Kraglänge) 1 ab. Die Summe der inneren Querkräfte L und K hat ein Minimum, wenn die Abstützebene des Stoßdämpfers 15 in der Ebene der Kolbenstangenführung 32 liegt.Although the size of the transverse force Q increases with the lowering of the support level grows, take the internal transverse forces L and K in the plane of the piston rod guide 32 and the piston 33 as Result of the shortened effective free piston rod length (cantilever length) 1 from. The sum of the internal shear forces L and K has a Minimum when the support plane of the shock absorber 15 lies in the plane of the piston rod guide 32.

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In Fig. 2 besteht das glockenförmige Bauteil 22* aus einer ebenen Platte 34, an der es mit der Kolbenstange 17' durch Schweißen stumpf verbunden ist, und aus einem zylindrischen Rohrstück 35, das an die Platte 34 angeschweißt ist. In den unteren Hand des Rohrstückes 35 ist eine iach außen gerichtete Ringwulst 36 eingeformt.In Fig. 2, the bell-shaped component 22 * consists of a flat plate 34 on which it goes through with the piston rod 17 ' Welding is butt connected, and from a cylindrical pipe section 35 which is welded to the plate 34. In the In the lower hand of the pipe section 35, an outwardly directed annular bead 36 is formed.

Zur elastischen Verbindung des Bauteils 22' mit dem Radgehäuse II¹ ist aus einem Lochrand 37 und einem darüber angeschraubten Prägeteil 38 eine nach innen offeae Rinne gebildet. In diese Rinne greift die Ringwulst 36 des Bauteils 22¹ unter Zwischerlage eines Gummiringes 39 ein.For the elastic connection of the component 22 'to the wheel housing II ¹ , an inwardly open channel is formed from a hole edge 37 and an embossed part 38 screwed on it. The annular bead 36 of the component 22 ¹ engages in this groove with a rubber ring 39 in between.

Mit dem Stoßdämpfer nach der Neuerung werden nicht nur die Lagerkräfte im Kolbenstangenlager und am Kolben herabgesetzt, sondern auch die Durchbiegung der Kolbenstange verringert. Dadurch kann bei gleicher zulässiger Durchbiegung ein geringerer Kolbenstangendurchmesser gewählt werden, als bei den bekannten Ausführungen.With the shock absorber according to the innovation, not only are the bearing forces in the piston rod bearing and on the piston reduced, it also reduces the deflection of the piston rod. As a result, with the same permissible deflection, a lower Piston rod diameter can be selected than in the known designs.

Die Radfederung ist nicht dargestellt. Sie kann in üblicher Weise durch eine den Teleskopstoßdämpfer 15 umgebende Schraubenfeder oder aber durch Torsionsfedern erfolgen, falls insbesondere das Platzangebot im Abstützbereich des Stoßdämpfers gering sein sollte.The wheel suspension is not shown. It can in the usual way by a helical spring surrounding the telescopic shock absorber 15 or by means of torsion springs, in particular if there is little space in the support area of the shock absorber should.

Claims

G 75 05 115.9 22 'AUgUSt 1979 Applicant: Adam Opel Aktiengesellschaft, Rasselsheim (Hessen) / Telescopic shock absorber that can be used as a straight guide element in an independent wheel suspension

1. Telescopic shock absorber that can be used in an independent wheel suspension as a straight-line guide element, the built-in State with its housing is rigidly connected to a wheel axle stub and its piston rod elastic and angle-sensitive compared to the vehicle body is supported,

characterized in that for the elastic support of the telescopic shock absorber (15) on the structure (10) a bell-shaped Component (22) with its opening directed towards the shock absorber housing (16) rigidly on the piston rod (17) is attached and on the lower edge of the bell-shaped component (22) two at an axial distance from each other arranged radial annular flanges (26 and 27) for receiving an elastic bearing element (28) are provided (Fig. 1).

2. Telescopic shock absorber according to claim 1,

characterized in that the bell-shaped component (22) consists of an inner, longer one and an outer one shorter individual component (25 or 24) is formed, the individual parts on their edge with Ri:; flansehen (26 or 27) are provided (Fig. 1).

3. Telescopic shock absorber according to claim 1,

characterized in that, based on one of the middle operating positions of the shock absorber (15 and 15 ') corresponding immersion depth of the piston rod (17 and 17 ') the bell-shaped component (22 and 22') to the level of the Guide bearing (32) of the piston rod (17 and 17 ') in the Shock absorber housing (16) is sufficient.

4. Telescopic shock absorber according to claim 1 and 2,

characterized in that the bell-shaped component (22) has a screw connection (nut 23) on the piston rod (17) attached iet (Fig. 1).

5. Telescopic shock absorber according to claim 1 and 2,

characterized in that the bell-shaped component (22 *) is attached by welding to the piston rod (17 *) (Fig. 2).

6. Teleskopotoßdämpfer nach Anspruch 1,6. Telescopic shock absorber according to claim 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das glockenförmige Bauteil (22*) am unteren Rand eine Ringwulst (36) zur Aufnahme eines elastischen Lagerelementes (39) aufweist (Fig. 2).characterized in that the bell-shaped component (22 *) at the lower edge an annular bead (36) for receiving an elastic bearing element (39) (Fig. 2).