DE911101C - Fluessigkeitsstossdaempfer fuer Fahrzeuge - Google Patents

Description

Flüssigkeitsstoßdämpfer, wie sie insbesondere an Kraftfahrzeugen Verwendung finden, arbeiten gewöhnlich in der Weise, daß die abzudämpfenden Stöße von in Dämpfungskammern eingeschlossenen Flüssigkeitspolstern aufgefangen werden, deren dadurch erzeugter oder verstärkter Druck allmählich zum Ausgleich gebracht wird. Mit den bekannten Stoßdämpfern dieser Art läßt sich eine für alle Belastungen gleichbleibende Dämpfung und vor allem ein sicheres Abfangen besonders -heftiger Stöße nicht erreichen, weil bei ihnen die für den Ausgleich des Flüssigkeitsdruckes vorgesehenen Mittel eine praktisch gleichbleibende Wirkung aufweisen, andererseits aber gerade bei Straßenfahrzeugen die zu dämpfenden Stöße stark wechselnde Größe annehmen. Diesen Nachteil kann auch die

bekannte Einschaltung von Durchlaßventilen in die Ausgleichsleitungen nicht abhelfen, weil die Federn dieser Ventile nur in bestimmten Grenzen arbeitsfähig sind, und leicht erlahmen oder brechen.

Die Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge mit Druckausgleich zwischen mindestens einem Paar Dämpfungskammern und mindestens einem Paar selbsttätiger Regelkammern. Die Erfindung liegt darin, daß die Dämpfungskammern und die Regelkamniern in zylindrischer Form gehalten und konzentrisch im Zwischenraum zwischen zwei mit dem Fahrzeug bzw. der Last starr verbundenen Elementen oder Gruppen solcher Elemente und konzentrisch zu den Trägern des Radesi und schließlich konzentrisch

zur selbsttätigen Regelvorrichtung angeordnet sind, wobei diese Dämpfungs- und Regelkammern durch die zu diesen Elementen gehörenden und gleitenden Teile getrennt sind, und daß die beiden Dämpfungskammern mit je einem an den Dämpferenden angeordneten Dämpfungsflüssigkeitsspeichern zusammenarbeiten.

Als Regelvorrichtung kann unter anderem ein gleitbar, drehbar oder sonstwie verstellbar gelagerter Steuerkörper Verwendung finden, der der Einwirkung des Belastungsstoßes ausgesetzt ist und durch seine Bewegungen den Weg der Druckflüssigkeit gegebenenfalls bis zum völligen Abschluß drosselt. Bei doppelseitig wirkenden Stoß- ¹S dämpfern 'MHrd" dieser Steuerkörper vorteilhaft zwischen dMjJämpfungskammern angeordnet und von den irr diesen herrschenden Differenzdrücken im Sinne der Freigabe oder Drosselung des Flüssigkeitsdurchganges verstellt. Dadurch wird mit einfachen Mitteln ein schnelles und zuverlässiges Ansprechen der Regelvorrichtung erreicht.

Eine besonders geschlossene und raumsparende Ausführung ergibt sich dadurch, daß man die Dämpfungskammern und den Steuerkörper zylindrisch ausbildet und konzentrisch so anbringt, daß der Steuerkörper die Kammern voneinander trennt und in ihnen axial verschiebbar ist. Dabei können ein oder mehrere Leitungen für den Druckflüssigkeitsausgleich unmittelbar in den Gleit¹- bzw. Dichtungsflächen zwischen dem Steuerkörper und den Dämpfungskammern vorgesehen werden, so daß die Regelung des Durchgangsquerschnittes der Leitungen durch die Bewegungen des Steuerkörpers gegenüber den Kammerwandungen ohne weitere Zwischenmittel erfolgt.

Zweckmäßig werden die Leitungen, auf der Außenfläche des Steuerkörpers als axial verlaufende nicht durchgehende Längsnuten mit nach einem Ende oder beiden Enden hin zu- bzw. abnehmendem Querschnitt angeordnet, um mit mindestens einer den Steuerkörper führenden Dichtungsfläche der Kammern zusammenzuwirken. Wenn man dabei die Längsnuten kürzer hält als die Außenfläche des Steuerkörpers, schließt in dessen Endstellungen ⁴S der nutenlose Außenflächenieil in der betreffenden Dämpfungskammer ein Flüssigkeitspolster abdichtend ein, welches das bei den bekannten Ausführungen oft eintretende Durchschlagen des Dämpfers verhindert.

Die als Druckflüssigkeitsleitiingen dienenden Längsnuten könnten statt auf der Außenfläche des Steuerkörpers auch in den Wandungen der Dämpfungskammern vorgesehen sein und dann mit entsprechenden Flächen des Steuerkörpers zusammenarbeiten. Ebenso kann man die Kammern entweder durch die Leitungen unmittelbar miteinander verbinden oder aber gegeneinander abdichten und durch die Leitungen für den Druckflüssigkeitsausgleich mit Flüssigkeitsspeichern in Verbindung setzen.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen

Fig. ι bis 5 Längsschnitte durch verschiedenartige Stoßdämpfer für Fahrzeugräder.

Bei allen Ausführungsbeispielen sind mit A die mit dem Fahrzeug bzw. der Last starr verbundenen Teile, mit B die Träger des Rades, mit C die Abfederung zwischen Fahrzeug und Rad und mit D die Regelvorrichtung nach der Erfindung bezeichnet.

Nach Fig. 1 sind an Konsolen 1' des Fahrzeuges gleichachsig liegende Führungszylinder 1 befestigt, die durch den axialen Distanzbolzen 2 starr verbunden sind. In den Zylindern 1 ist drehbar und verschiebbar der Zylinder 7 gelagert, der den Achsschenkel 14 des Rades trägt und sich über die Federn 11 und 12 gegen den oberen Führungszylinder ι abstützt. Das Kugellager 13 erleichtert die Drehung des Zylinders 7 und damit des Achsschenkeis 14 bei der Lenkung des an diesem angebrachten Rades.

Der Zylinder 7 enthält die eigentlichen Dämpfungskammern, 9 und 9', welche durch einen in der Ringschulter 8 abdichtend geführten weiteren Zylinder 4 voneinander getrennt werden. Dieser Zylinder 4 stellt den als Regelvorrichtung nach der Erfindung dienenden Steuerkörper dar. Er ist im Zylinder 7 an sich frei verschiebbar und stützt sich in der Ruhelage über die sein Gewicht ausgleichende Feder 19 auf den Kolben 3 ab. Dieser Kolben ist mit dem Distanzbolzen 2 starr verbunden oder mit ihm aus einem Teil hergestellt und bildet die Trennwand zwischen zwei Flüssigkeitskammern 5 und 5', welche durch Kanäle 6 von engem Querschnitt in Verbindung stehen.

Die Außenfläche 6" des Zylinderkörpers 4 ist mit axial verlaufenden Nuten 10 versehen, deren Querschnitt nach den Stirnseiten des Zylinders hin allmählich abnimmt, sich jedoch nicht über die ganze Länge der Außenfläche 6" erstrecken, so daß dessen Endflächen nutenfrei sind. Die Längsnuten 10 verbinden die Dämpfungskammern 9 und 9' miteinander, sofern, nicht in den Grenzstellungen der Regelvorrichtung die nutenfreien Enden der Außenfläche des Zylinderkörpers 4 in die Ringschulter 8 eingreifen.

Die Räume 15 und 16 der Führungszylinder 1 bilden Speicherkammern für die Druckflüssigkeit, zu deren Einfüllung eine durch die Schraube 20 verschließbare Öffnung vorgesehen ist. In der unteren Speicherkammer 16 arbeitet der Zylinder 7 als Pumpenkolben, um die Speicherflüssigkeit über eine Längsbohrung 17 und entsprechende Querlei tungen des Distanzbolzens 2 in die obere Kammer 15 zu drücken. Das Rückschlagventil 18 hält die Füllung der Dämpfungskammer 9 und damit über die Längsnuten 10 auch die der Kammer 9' aufrecht. Dem gleichen Zweck dienen in bezug auf die Kammern 5 und 5' die zweckmäßig von den Längsnuten 10 ausgehenden Durchbrechungen 6' des Zylinderkörpers 4.

Wenn sich z. B. infolge eines von der Fahrbahn auf das Rad ausgeübten Stoßes oder infolge des beim Durchfahren von Kurven wechselnden Druckes der Last der Zylinder 7 in seinem

Zylinder ι verschiebt, erfolgt 'entsprechend der sich ändernden Stellung der Ringschulter 8 gegenüber dem zunächst noch nicht bewegbaren Zylinderkörper 4 eine fortschreitende Drosselung des freien Querschnitts der Längsnuten 10 und damit des Flüssigkeitsüberganges aus der belasteten Dämpfungskammerg bzw 9' in die unbelastete. Der in der belasteten· Dämpfungskammer entstehende stärkere Druck verschiebt aber auch den Zylinderto körper 4 gegenüber dem ortsfesten Kolben 3 und das hat wiederum wegen des Zusammenwirkens der Längsnuten 10 mit der Ringschulter 8 eine Drosselung bzw. Freigabe des Flüssigkeitsaustausches zwischen den Dämpfungskammern 9 und 9' zur Folge. Die von dem Druckunterschied und -wechsel zwischen den Dämpfungskammern 9 und 9' abhängigen Hinundherbewegungen des Zylinderkörpers 4 werden dabei durch die Flüssigkeitspolster in dessen Kammern 5 und 5' abgedämpft, bis schließlich die Druckunterschiede einerseits zwischen den Kammern 5 und 5' über diie Kanäle 6 und 6" und andererseits zwischen den Dämpfungskammern 9 und 9' über die Längsnuten 10 und das Rückschlagventil 18 ausgeglichen sind. Dann

as nehmen der Zylinderkörper 4 und der die Ringschulter 8 tragende Zylinder 7 unabhängig vom Grade der Spannung der Federn 11 und 12 wieder ihre arbeitsbereite Lage zueinander ein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist abweichend von derjenigen nach Fig. 1 der die Dämpfungskammern 9 und 9' einschließende Zylinder 7 fest mit dem die Last tragenden Zylinder 1 verbunden, während der die Kammern 5 und. 5' des Zylinderkörpers 4 trennende Kolben 3 an einem mit dem Achsschenkelträger 14 starr verbundenen Bolzen 2' vorgesehen ist. Dieser Bolzen 2' ist an seinem oberen Ende im Zylinder 1 geführt und als Pumpenzylinder ausgebildet, in dem als Kolben der die Bohrung 17 aufweisende, vom Zylinder 1

♦o getragene Bolzen 2 arbeitet, um die Flüssigkeit aus dem Speicherraum 16 in den Raum 15 zu fördern. Das Ventil 18 nach Fig. 1 ist hier durch die Leitung 18 ersetzt. Der Stoßdämpfer nach Fig. 2 entspricht, abgesehen davon, daß bei ihm die Tätigkeit des Zylinderkörpers 4 durch die Bewegung des Kolbens 3 eingeleitet wird, in seiner Wirkungsweise demjenigen nach Fig. 1.

Während bei den Stoßdämpfern nach Fig. 1 und 2 die Dämpfungskammern 9 und 9' über die Längsnuten 10 in unmittelbarer Verbindung stehen, erfolgt bei dem in Fig. 3 dargestellten! Ausführungsbeispiel der Druckausgleich zwischen den Dämpfungskammern mittelbar über die Speicherkammern 15 und 16. Demgemäß ist hier der Mantel des Zylinderkörpers 4 mit einer die Dämpfungskammern 9 und g' flüssigkeitsdicht trennenden Ringschulter und mit zwei Sätzen von Längsnuten 10 ausgestattet, die nach der Ringschulter hin allmählich auslaufend kurz vor dieser enden und frei in die Speicherkammern 15 und 16 einmünden. Die Ringschultern 8 und 8' des den Achsschenkel 14 tragenden Zylinders 7 schließen die Dämpfungskammern nach den Speicherräumen hin ab und arbeiten drosselnd bzw. schließend mit den Längsnuten 10 und den nutenlosen Außenflächen des Zylinderkörpers zusammen. Der Mittelbolzen des Stoßdämpfers ist wiederum als Pumpe zwischen den Kammern 15 und 16 vorgesehen. Der Kolben 3 bildet einen Teil des fest mit dem Führungszylinder ι verbundenen Bolzenteiles 2, während der als Pumpenkolben im Teil 2 arbeitende Bolzenteil 2' vom beweglichen Zylinder 7 getragen wird.*

Die wirksamen Ringflächen des Kolbens 3 sind nach Fig. 3 in der Kammer 5 größer als in der ■ Kammer 5'. Damit ist auch der Widerstand des Steuerzylinders gegen Verschiebung nach der einen Seite hin größer als nach der 'anderen. Diese Ausführung ist dann von Vorteil, wenn die abzudämpfenden Stöße in beiden Richtungen stark verschiedene Größe aufweisen, weil je nach dem Widerstand in den Kammern der Zylinderkörper 4 mehr oder weniger schnell und kräftig seine drosselnde Bewegung ausführt.

Der Stoßdämpfer nach Fig. 4 ist an dem Achsschenkel oder sonstigen Träger des Rades durch Hebelarme 21 und 22 angeschlossen, welche paarweise -auf den im ortsfesten Gehäuse 1 gelagerten Achsen 25 und 26 befestigt sind. Die Achsen 25 und 26 übertragen die Stöße des Rades über Lenker 23 und 24 auf die Regelvorrichtung. Hierbei kann man die Achsen 25 und 26 oder auch nur eine von ihnen als Torsionsstab ausbilden, um die Wirkung der Stützfeder 11 zu ergänzen oder zu ersetzen. Die im Boden des Gehäuses 1 vorgesehene zusätzliche Speicherkammer 28 ist durch ein als Pumpe wirkendes Teleskoprohr 27 mit der Kammer 16 verbunden, die ihrerseits durch die Leitung 17 mit der oberen Speicherkammer 15 in Verbindung steht.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 dient zur Betätigung des Stoßdämpfers bzw. seiner Regelvorrichtung eine einzige im Gehäuse 1 gelagerte Achse 25, die auch aus einem, Torsionsstab bestehen kann und über ein Paar von Hebeln 21 an die Achsschenkel angeschlossen ist. Der Achsschenkel oder Radträger wird dabei durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte weitere Achse oder Drehfeder und entsprechende Zwischenhebel und -gelenke geführt.

Die Erfindung ist in ihrer Ausführung und Anwendung nicht auf die in Beschreibung und Zeichnung dargestellten Beispiele beschränkt. So können die Stoßdämpfer nach Fig. 1 bis 3 ohne wesentliche Änderungen statt an den Vorder- bzw. Lenkrädern auch an den Hinterrädern eines Fahrzeuges angebracht werden. Entsprechendes gilt natürlich auch für die weiteren Ausführungsformen. Man kann bei dem Stoßdämpfer nach Fig. 4 z. B. die Achse 26 mit den entsprechenden Zwischenteilen außerhalb des Gehäuses 1 anordnen und nur zur Führung des Achsschenkels bzw. bei ihrer Ausbildung als Drehfeder auch zur Unterstützung der Abfederung benutzen. Auch sonstige Änderungen des Aufbaues, der Lage und der Wirkung der einzelnen Teile sind im Rahmen der Erfindung möglich. Vor allem erstreckt sich die Anwendung der Erfindung nicht nur auf Kraftwagen und sonstige Fahrzeuge aller Art, sondern auf alle die Fälle, in

denen es sich darum handelt, Stöße und Schwingungen wechselnder Größe und Richtung abzudämpfen.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι . Flüssigkeitsstoßdämpfer für Fahrzeuge mit Druckausgleich zwischen mindestens einem Paar Dämpfungskammern und mindestens einem Paar selbsttätiger Regelkammern, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskammern (9-9') und die Regelkammern (5-5') in zylindrischer Form gehalten und konzentrisch im Zwischenraum zwischen zwei mit dem Fahrzeug bzw. der Last starr verbundenen Elementen (A) oder Gruppen solcher Elemente (A) und konzentrisch zu den Trägern (B) des Rades und schließlich konzentrisch zur selbsttätigen Regelvorrichtung (D bzw. Teile 3, 4, 5, 5', 6, 6', 8, 19) für die Drücke angeordnet sind, wobei diese Dämpfungs- und Regelkammern durch die zu diesen Elementen (A, B, D) gehörenden und gleitenden Teile getrennt sind, und daß die beiden Dämpfungskammern mit je einem an den Dämpferenden angeordneten Dämpfungsflüssigkeitsspeichern (15-16) zusammenarbeiten.
2. 2. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche (6") eines zur Regelvorrichtung gehörenden und die Dämpfungskammern (9, 9') trennenden Zylinderkörpers (4) axial verlaufende und über die Außenfläche nicht durchgehende Dämpfungsnuten (10) eingelassen sind, die von einer mit dem Radträgerteil (B) fest verbundenen Ringschulter (8) so beeinflußt werden, daß ihr freier Durchgang nach dem Ende des Dämpfungsvorganges hin abnimmt

   (s. insbesondere Fig. 1).
3. 3. Flüssigkeitsstoßdämpfer nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Dämpfungsvorganges bestimmt wird durch die enge Berührung der Ringschulter (8) bzw. ähnlicher Teile mit dem Zylinderkörper (4), vor dessen beiden Enden die Nuten (10) aufhören.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   , 9517 4.