EP4168686A2 - Suspension cylinder - Google Patents

Suspension cylinder

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Publication number
EP4168686A2
EP4168686A2 EP21815979.6A EP21815979A EP4168686A2 EP 4168686 A2 EP4168686 A2 EP 4168686A2 EP 21815979 A EP21815979 A EP 21815979A EP 4168686 A2 EP4168686 A2 EP 4168686A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
piston rod
suspension cylinder
sub
rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21815979.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Scholl
Heinz-Peter Huth
Marc Anton
Markus Mohrbacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Mobilhydraulik GmbH
Original Assignee
Hydac Mobilhydraulik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Mobilhydraulik GmbH filed Critical Hydac Mobilhydraulik GmbH
Publication of EP4168686A2 publication Critical patent/EP4168686A2/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/06—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using both gas and liquid
    • F16F9/061—Mono-tubular units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/3207—Constructional features
    • F16F9/3221—Constructional features of piston rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/516—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement

Definitions

  • the invention relates to a suspension cylinder with a cylinder housing and a longitudinally movable separating piston that separates a first media chamber from a second media chamber and with a piston rod that is longitudinally movable in the cylinder housing and delimits a third media chamber that is connected to the second media chamber via a damping device .
  • EP 3 097 753 A1 discloses a suspension cylinder with a safety device for at least one movable component against overloading, in particular in the form of a tool for attachments and tillage implements.
  • the suspension cylinder has at least one pressure medium gear, in which a pressure fluid, preferably in the form of a working gas, such as Euft, is used by means of a valve device between two separate compensation spaces with changing volumes for a compensation movement of the respective Component out of their previous working position in case of overload quickly and for the provision of this component in their respective previous working position flows slowly.
  • the combination of the pressure medium transmission with the valve device forms a kind of damping device for the suspension cylinder and allows the speed of the restoring movements of the components to be adjusted if they have carried out a compensating movement from the working position under the influence of overload.
  • this known solution only air is used to dampen the suspension cylinder.
  • a hydropneumatic piston-cylinder arrangement is known from EP 2 818 751 A1 as a generic suspension cylinder, which is used in particular in vehicle suspension systems and for damping movements of a driver's cab of a vehicle in question.
  • the known arrangement has a cylinder housing with at least one longitudinally movable separating piston which separates a first media space, in particular for receiving a working gas such as nitrogen, from a second media space, in particular for receiving a working fluid such as hydraulic oil, in a media-tight manner.
  • a hydropneumatic accumulator is provided as a damping device, which acts on the second media chamber in the cylinder housing, with the hydropneumatic accumulator being designed as a piston accumulator, being constructed with an accumulator housing and with an accumulator piston arranged in a longitudinally movable manner, which has a first accumulator chamber, in particular for receiving the working fluid from a second storage space, in particular for accommodating a storage gas, is separated from one another in a media-tight manner, the first storage space being connected to the second media space in a media-carrying manner.
  • this hydropneumatic piston accumulator as a damping device for the known suspension cylinder, it is possible during operation to move the fluid quantities of the working fluid stored in the individual media and working spaces back and forth with a predeterminable pretension during operation of the arrangement, so that even with fast Flows of the working fluid, the momentary locally prevailing pressure in the suspension cylinder cannot drop in such a way that an unwanted vapor or gas bubble formation could occur in the working fluid. In this respect, the danger is also encountered that the spring and damping characteristics of the piston-cylinder arrangement of the suspension cylinder will be adversely affected by suddenly occurring pressure surges.
  • the solution known to that effect allows damping with a working fluid, such as hydraulic oil.
  • a directly linked hydraulic shock absorber is regularly subjected to tensile stress when rebounding and compressive stress when compressing. That is why the damping during rebound is called rebound and during compression is called compression.
  • the rebound stage In order to improve "cushioning" when approaching ramp-shaped individual obstacles, the rebound stage is usually harder than the compression stage. Another reason for this design is a harmonious build-up of the roll angle during fast evasive manoeuvres.
  • the object of the invention is to create a suspension cylinder with a damping device that uses a working fluid such as hydraulic oil for damping and that achieves very good damping results with a simple design and a small number of components.
  • a suspension cylinder with the features of patent claim 1 solves this problem in its entirety.
  • the damping device consists of two sub-components which are arranged one behind the other, viewed in the direction of travel of the piston rod, in such a way that both sub-components move in one spring direction of the piston rod and only one sub-component moves in the other spring direction opposite to the one spring direction.
  • the suspension cylinder according to the invention with the damping device requires only a small number of structural components, its production is inexpensive and moreover a functionally reliable operation of the suspension cylinder is achieved.
  • the two sub-components of the damping device are arranged one behind the other, they can be integrated in the piston rod to save space, and the fact that the two sub-components are more or less combined at one functional point allows the damping device to be controlled quickly both when the piston rod is compressed and when it is rebounded, in which case the length of use of the Suspension cylinder reduced or increased.
  • the two sub-components of the damping device also ensure that the exchange processes for the working fluid between the second media chamber and the third always take place under constant or progressive prestressing, so that an undesired formation of steam or gas bubbles is reliably avoided, as are the associated cavitation phenomena . Since both sub-components of the damping device are used during compression, the compression process is reliably damped, as is the rebound process using only one of the two sub-components. Accordingly, during compression with the piston rod, with the formation of less damping, a larger quantity of fluid per unit of time is displaced from the second media chamber into the third media chamber than in the opposite case of rebounding, in which only one subcomponent of the working fluid flows back from the second media chamber into the third media chamber with greater damping .
  • the damping device has two sub-components that work independently of one another, large amounts of fluid can also be safely controlled in this way, so that the working fluid, such as the hydraulic oil, heats up slightly during the damping processes.
  • the respective sub-component is formed from at least one diaphragm opening, which is arranged in the rod part of the piston rod and opens out with its one free end into the third media chamber and permanently media-carrying and with its other free end in a cavity of the piston rod . In this way, short fluid paths are achieved between the respective diaphragm opening of the subcomponents and the adjacent second and third media chambers, which is helped by the fact that the piston rod has a hollow space.
  • the control piston itself is controlled by the respective pressure level in the media chambers, with control processes taking place quickly with the control piston and a piston accumulator that is complex in terms of design, as shown in the prior art (EP 2 818 751 A1), can be avoided.
  • the control piston guided in the piston rod leaves both subcomponents at least partially free during compression of the piston rod and closes one subcomponent, which is arranged adjacent to the second media chamber, during rebound.
  • the control piston guided in the piston rod leaves both subcomponents at least partially free during compression of the piston rod and closes one subcomponent, which is arranged adjacent to the second media chamber, during rebound.
  • the control piston has a type of diaphragm or throttle point, which has one free end in the second media space and the other free end in each travel position of the control piston, via the further sub-component remote from the second media space, opens out into the third media space.
  • additional damping with fixed damping properties is implemented via the orifice or throttle point in the control piston, which obviously interacts with the variable damping components.
  • one sub-component has a plurality of diaphragm openings arranged in a plane transversely to the direction of movement of the piston rod, each of which is formed from an exchangeable insert part in the piston rod.
  • the orifice openings can be freely selected in a definable range and in this way the damping characteristics can be specified for the suspension cylinder designed in each case.
  • the further sub-component has a plurality of further diaphragm openings arranged in a plane transverse to the direction of movement of the piston rod, each of which is formed from a transverse bore of the same diameter in the piston rod.
  • These further diaphragm openings have a cross-section that can be fixedly specified, it also being possible here for interchangeable diaphragm openings in the form of insert bodies to be provided in the piston rod, if required.
  • the other apertures are in any case larger in size than the other apertures of one subcomponent. In this way, the spring-out process for the suspension cylinder is more dampened than the spring-in process.
  • control piston at least partially tensioned compression spring in a first stop position on the Rod of the piston rod and at least partially relaxed compression spring rests in a second, opposite stop position on parts of the piston of the piston rod. Due to the compression spring, the position of the control piston is correspondingly pre-stressed, which facilitates smooth damping operation with the suspension cylinder.
  • the piston of the piston rod has a passage opening which is reduced in free cross-section in the direction of the control piston.
  • another fixed orifice or throttle is realized within the piston of the piston rod, which, through interaction with the other three orifice or throttle cross-sections, results in further improved damping and
  • Another way of adjusting the damping is via the through-opening in the piston of the piston rod, which reduces in the free cross-section.
  • the control piston has a preferably ring-shaped groove on the outer circumference, which is permanently in media-carrying connection with the orifice or throttle point of the control piston via a transverse fluid guide and at least partially in every travel position of the control piston covers the other sub-component.
  • FIGS. 1 and 3 show the suspension cylinder in the region of its control piston guided in the piston rod in an enlarged partial longitudinal section compared to FIGS. 1 and 3, respectively.
  • the figures show the suspension cylinder according to the invention, which is used in particular in vehicle suspension systems and for damping movements of a driver's cab of a vehicle of this type.
  • the vehicles are preferably agricultural machines, such as tractors.
  • the suspension cylinder has a hollow-cylindrical housing 10 with a constant inside diameter.
  • the hollow-cylindrical housing 10 has annular, flat end faces 12 .
  • One end 16 of the housing 10 is closed in a fluid-tight manner by means of a closure body 18 fixed, in particular welded, to the housing 10, which engages in the housing 10, and a threaded insert 22 is inserted into the other end 20 of the housing 10 via a between the outer peripheral side 24 of the threaded insert 22 and the inner peripheral side 26 of the housing 10 screwed thread section 28 which protrudes from the housing 10.
  • the end face 30 of the closure body 18 facing the threaded insert 22 and the two end faces 32, 33 of the threaded insert 22 are each flat and aligned perpendicular to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • a piston rod 34 whose outside diameter is smaller than the inside diameter of the housing 10 , is movably guided centrally in the threaded insert 22 .
  • at least one annular groove 36 is introduced for sealing in the threaded insert 22 on the outside, outside of the thread section 28, and on the inner circumference, in which a sealing means 38, such as a sealing ring, is accommodated.
  • At least one further annular groove 36 is introduced into the threaded insert 22 on the inner circumference side, in which a guide means 40, such as a guide band, is accommodated.
  • a guide means 40 such as a guide band
  • a bearing eye 46 is provided as part of the closure body 18 and in a body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 .
  • a bearing eye 46 is provided as part of the closure body 18 and in a body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 .
  • One bearing point 48 is associated with the wheels of the vehicle and the other bearing point 48 is associated with a cockpit of the vehicle.
  • the end 33 of the threaded insert 22 facing away from the housing 10 is adjoined by an elastic and hollow-cylindrical damping part 52 with annular and planar end faces 54, 55 oriented perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder, through which the rod part 56 of the piston rod 34 passes centrally .
  • the hollow-cylindrical damper part 52 prevents the body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 from hitting the threaded insert 22 when the piston rod 34 approaches the retracted end position body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 and the damper part 52, which are each flat and ring-shaped, in contact with one another, whereupon the damper part 52 compressed and the retraction movement of the piston rod 34 is braked thereby.
  • a piston 60 is fixed to the end 59 of the piston rod 34 arranged in the housing 10 and is guided on the inside 26 of the housing 10 so that it can be moved in the direction of a longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • an annular piston part 62 of the piston 60 of the piston rod 34 is in contact with the threaded insert 22.
  • a separating piston 64 is provided between the piston 60 of the piston rod 34 and the closure body 18 is also on the inside 26 of the housing, in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder is movably guided.
  • annular grooves 36 are introduced, as usual, in the piston 60 of the piston rod 34 and in the separating piston 64 on the outer circumference, in which sealing 38 and guiding means 40 are provided.
  • the separating piston 64 separates, preferably in a media-tight manner, a first media space 67, which is formed between the closure body 18 and the separating piston 64 as seen in the longitudinal direction 14, for storing working gas, such as nitrogen gas N 2 , from a second media space 68 for storing hydraulic fluid , such as hydraulic oil formed between the floating piston 64 and the piston 60 of the piston rod 34 as viewed in the longitudinal direction.
  • working gas such as nitrogen gas N 2
  • hydraulic fluid such as hydraulic oil formed between the floating piston 64 and the piston 60 of the piston rod 34 as viewed in the longitudinal direction.
  • a central recess 70 , 71 is introduced into the end faces 30 , 65 of the separating piston 64 and the closure body 18 facing one another.
  • the second media chamber 68 is connected via a damping device 72 to a third media chamber 74, seen in the longitudinal direction, formed between the annular piston part 62 of the piston rod 34 and the threaded insert 22 and through which the rod part 56 of the piston rod 34 passes, also for storing hydraulic fluid, such as hydraulic oil, fluid connected.
  • a working gas connection 76 is provided on the outer circumference of the closure body 18 , from which a fluid channel 78 extends through the closure body 18 and opens out in the recess 70 of the closure body 18 as part of the first media space 67 .
  • a hydraulic fluid connection 80 is provided on the outer circumference of the housing 10 , from which a further fluid channel 82 extends radially through the housing 10 and opens out in the third media chamber 74 .
  • the annular end face 84 of the rod part 56 of the piston rod 34 facing the separating piston 64 is flat and aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • a cylindrical and central recess 86 is introduced into the rod part 56, the inner diameter of which decreases towards a base 92 of the recess 86, forming a first 88 and second 90 annular step.
  • the outer diameter of the rod part 56 widens, starting from its end face 84 facing the separating piston 64, forming an annular step 94 in the direction of the threaded insert 22.
  • a sub-component 96 of the damping device 72 is provided in the rod portion 56, located closer to the first 88 than to the second 90 stage.
  • One subcomponent 96 is embodied as a plurality of bores 98, each extending in the radial direction from the recess 86 of the rod part 56 through the rod part 56, into which a hollow-cylindrical insert part 100 is inserted via a threaded section 102 between the rod part 56 of the piston rod 34 and the insert part 100 is screwed in.
  • the wall thickness of a Gen insert part 100 is less than the wall thickness of the rod part 56 between the outer 104 and the inner circumference 106 of the rod part 56.
  • the respective insert part 100 is offset to the respective mouth of the bore 98 of the one sub-component 96 in which it is arranged, arranged centrally between the outer 104 and the inner circumference 106 of the rod part 56 . All the central axes of the bores 98 of one sub-component 96 lie in one plane.
  • Each insert part 100 has end faces 108 which are planar and annular in shape and are aligned parallel to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. In an end region facing the longitudinal axis 14, on the inner peripheral side of each insert part 100 there is a full-circumferential, trapezoidal projection 112 tapering inwards, viewed in longitudinal section, so that the central fluid passage 110 of each insert part 100 forms an orifice or throttle opening.
  • a carrier profile 114 in particular in the form of a slot-shaped recess, is introduced into the end region of the inner circumference of the fluid passage 110 of each insert part 100 facing the housing 10 for the purpose of engaging a tool for screwing the insert part 100 in and out of the rod part 56 .
  • a further sub-component 116 of the damping device 72 is provided at an axial distance from the one sub-component 96, which as a plurality each extend in the radial direction starting from the recess 86 of the rod part 56 Bores 118 extending through the rod member 56 forming a fluid passage 120 are formed.
  • the transition region of the respective bore 1 18 of the further sub-component 1 16 to the inner peripheral side 106 of the recess 86 of the rod part 56 forms a control edge 122.
  • All central axes of the bores 1 18 of the further sub-component 1 16 lie in a further plane which is parallel to the and axially spaced from the plane in which the central axes of bores 98 of a sub-component 96 lying, is arranged. All bores 1 18 of the further sub-component 1 16 each have one and the same constant inner diameter, which is larger than the smallest inner diameter of each insert part 100 of one sub-component 96. Set up in this way, the fluid passage 120 of each further sub-component 1 16 forms a throttle or orifice opening.
  • the recess 86 of the rod part 56 is connected to the third media chamber 74 in a fluid-conducting manner via the one sub-component 96 and the further sub-component 116 .
  • An internal thread 128 is introduced into the inner peripheral side 106 of the rod part 56 between its end face 84 facing the separating piston 64 and the first inner peripheral step 88 for engaging an external thread 130 of a hollow-cylindrical screw-in part 132 of the piston 60 of the piston rod 34, by means of which the annular piston part 62 of the Piston rod 34 is fixed to the rod part 56 of the piston rod 34.
  • the annular piston part 62 of the piston rod 34 has a hollow-cylindrical base body 134, which has two end faces 136 that are planar and circular in shape and are aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder, and from whose inner peripheral central area a full-circumferential projection 138 extends in the radial direction toward the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder .
  • the radial height of projection 138 corresponds approximately to the radial height of step 94 on the outer circumference of rod part 56, and the axial diameter of projection 138 is greater than the axial length of the end region of the outer circumference of rod part 56 between end face 84 of the rod part 56 facing separating piston 64 Rod part 56 and its outer peripheral step 94.
  • the annular piston part 62 of the piston rod 34 is designed in this way with the side of its projection 138 facing the longitudinal axis 14 partially in contact with the outer peripheral side of the rod part 56 between end face 84 of the rod part 56 facing the separating piston 64 and its step 94 on the outer circumference, and with its inner circumference side in the area between the side of the projection 138 facing the threaded insert 22 and the end face 136 in contact with the outer circumference side of the rod part 56 in the area of its largest outer diameter 104 .
  • annular piston part 62 of the piston rod 34 is held in position there by means of the screw-in part 132 as part of the piston 60, which has flat end faces 141, 142 aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • external thread 130 is provided on the outer peripheral side of screw-in part 132, after which the outer diameter of screw-in part 132 widens, forming an annular step 146.
  • a central fluid passage opening 148 extends through screw-in part 132, the inner diameter of which, starting from end face 141 of screw-in part 132 facing separating piston 64, decreases in the direction of threaded insert 22, forming a conically tapering first 150 and second 152 transition area.
  • a driver profile 154 for example a hexagon socket, is formed in the inner circumference of the through opening 148 for engaging a tool for the purpose of screwing the screw-in part 132 in and out of the rod part 56.
  • the fluid passage opening 148 of the screw-in part 132 opens at its with the Driving profile 154 end provided in the second media space 68 from.
  • the end face 142 of the screw-in part 132 facing the threaded insert 22 is spaced apart from the first 88 with the interposition of a cylindrical annular disk 156, the outer diameter of which corresponds to the smallest outer diameter of the screw-in part 132 and the inner diameter of which is smaller than the smallest inner diameter of the through-opening 148 of the screw-in part 132 inner peripheral step of the rod part 56 is arranged.
  • the annular disk 156 has the effect of a throttle or screen for the fluid flowing through it.
  • the faces 136, 141 of the screw-in part 132 and of the annular piston part 62 of the piston rod 34 facing the separating piston 64 are flush with one another.
  • a circular-cylindrical control piston 166 is guided on the inside of the recess 86 of the rod part 56 in the region between the first 88 and the second 90 inner-circumferential step, which can be moved in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder between a first stop or end position in which the Control piston 166 is in contact with the second step 90 of the recess 86 of the rod part 56, and a second stop or end position in which the control piston 166 is in contact with the annular disk 156.
  • the control piston 166 has a plurality of annular grooves 36 on the outer circumference and outside of its center, in which sealing 38 and guide means 40 are arranged as usual.
  • control piston 166 has end faces 168, 169 which are flat and aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14, from which a central and circular-cylindrical recess 170, 172 is introduced in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • An energy store 174 in the form of a compression spring is supported with one end on the base 176 of the recess 170 in the control piston 166 facing the threaded insert 22 and with the other end on the base 92 of the recess 86 in the rod part 56, whereby the control piston 166 in the direction of screw part 132 is biased.
  • An annular groove 180 running all the way round the circumference is introduced into the central area of the control piston 166 on the outer circumference.
  • the axial width of annular groove 180 is greater than, in particular 1.6 times, the inner diameter of each bore 1 18 in further sub-component 1 16 through rod part 56, which is permanently in fluid communication with annular groove 180 in every displacement position of control piston 166
  • Control piston 166 are connected.
  • Each transition of the two side walls 182 of the annular groove 180, which extend in particular in the radial direction, to the outer circumference of the control piston 166 forms a respective control edge 184, 186.
  • the control edge 184 of the annular groove 180 closest to the screw-in part 132 is designed as a right-angled edge. whereas the control edge 186 closest to the threaded insert 22 is rounded.
  • a transverse bore 188 extends through the control piston 166 in the radial direction, which is connected to the annular groove 180 on both sides in a fluid-conducting manner.
  • the recess 172 of the control piston 166 facing the screw-in part 132 is connected to the transverse bore 188 in the control piston 166 via a central longitudinal bore 190 in the control piston 166 running in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • the inner diameter of the central bore 190 in the control piston 166 is smaller than the inner diameter of the recess 1 72 of the control piston 166 facing the screw-in part 132, the inner diameter of which in turn is smaller than the inner diameter of the recess 1 70 of the control piston 166 facing the threaded insert 22.
  • the central bore 190 has the effect of a throttle or diaphragm for the fluid flowing through it.
  • the control piston 166 closes each opening of the one sub-component 96 into the Recess 86 of the rod part 56 completely and closes it.
  • the rounded control edge 186 of the control piston 166 viewed in the longitudinal direction, is located approximately in the central region of the respective bore 118 of the further subcomponent 116, so that the control piston 166 closes these bores 118 in half. If the control piston 166, starting from its second end position and aiming for its first end position, covers part of its displacement path, in particular approximately 20 percent, the fluid path is at least partially released through the one subcomponent 96.
  • control piston 166 starting from its second end position and aiming for its first end position, travels a further part of its travel path, in particular approximately 35 percent, the annular groove 180 of the control piston 166 completely covers the opening 191 of the respective bore 118 of the further subcomponent 116 with the fluid path of one subcomponent 96 being further opened up.
  • control piston 166 If the control piston 166 has reached its first end position, in which the control piston 166 is in contact with the second step 90 of the recess 86 of the rod part 56, the right-angled control edge 184 of the control piston 166 is located in Seen in the longitudinal direction, approximately in the central region of the respective bore 1 18 of the other sub-component 1 16, so that the control piston 166 closes the openings 191 of these bores 1 18 in half.
  • the control piston 166 opens the fluid path through the one subcomponent 96 at least almost completely.
  • An internal thread 192 is introduced into the inner peripheral side of the recess 172 of the control piston 166 facing the screw-in part 132 for engaging an external thread 194 of a cylindrical screw-in sleeve 196 with flat end faces 198, 199 aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder.
  • the screw-in sleeve 196 is completely in screwed into the control piston 166, the face 199 of the screw-in sleeve 196 facing the threaded insert 22 is in contact with the bottom of the recess 172 of the control piston 166 facing the screw-in part 132, through which the longitudinal bore 190 passes, and close the faces 168, 198 of the control piston facing the screw-in part 132 166 and the screw-in sleeve 196 flush with each other.
  • Extending radially inwards from the inner peripheral central area of the screw-in sleeve 196 is a full-circumferential and, viewed in longitudinal section, trapezoidal projection 200 whose side walls converge in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. Designed in this way, the screw-in sleeve 196 has a central fluid passage 202 which forms a throttle or orifice opening.
  • a carrier profile 204 for example a hexagon socket, for engaging a tool for screwing screw-in sleeve 196 in and out of control piston 166.
  • the inner diameter of screw-in sleeve 196 is smaller in the area between its end face 198 facing the screw-in part 132 and its inner peripheral projection 200 than between this projection 200 and its end face 199 facing the threaded insert 22.
  • the second media space 68 is permanently fluid-carrying connected to the third media space 74 in every travel position of the control piston 166 via a fluid path which is formed by the respective fluid passage 148, 202 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and the screw-in sleeve 196 as well as the longitudinal 190, the transverse bore 188 and the annular groove 180 in the control piston 166 and the bore 1 18 of the further sub-component 1 16 in the rod part 56.
  • the second media space 68 is at least partially fluid-carrying connected to the third media space 74 via a further fluid path, which is formed by the fluid passage 148 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and the openings of the one sub-component 96 in the rod part 56, when the control piston 166, starting from its second end position and aiming for its first end position, has covered at least part, in particular approximately at least 20 percent, of its displacement path.
  • FIG. 1 shows the suspension cylinder in a state in which its piston rod 34 is fully retracted under the action of a pressing force on the suspension cylinder.
  • the damper part 52 is fully compressed and the gas pressure in the first media space 67 is at a maximum, with the oil pressures in the second 68 and in the third 74 media space largely corresponding.
  • the control piston 166 (FIG. 2) is acted upon by the force of the compression spring 174 and is arranged in contact with the annular disk 156 in its second end position.
  • control piston 166 closes the openings of one subcomponent 96 of the damping device 72 into the recess 86 of the rod part 56 with its full outside diameter and closes the openings 191 of the further subcomponent 116 approximately in half with its full outside diameter.
  • the fluid pressure in the third media chamber 74 increases Volume decreases due to the extension movement of the piston rod 34, and at the same time reduces the fluid pressure in the second media chamber 68, the volume of which increases. Due to the decreasing fluid pressure in the second media chamber 68, the gas in the gas chamber 67 expands and the separating piston 64 moves in the direction of the threaded insert 22, whereby the extension movement of the piston rod 34 is supported and, in particular, the formation of cavitation in the second media chamber 68 is prevented. Under these pressure conditions, the control piston 166 remains in its second end position.
  • the hydraulic medium flows in a throttled manner from the third media chamber 74 into the second media chamber 68 via only one fluid path, which is formed by the further subcomponent 116, the annular groove 180, the transverse 188 and the longitudinal bores 190 in the control piston 166 and the Fluid passages 148, 202 of the screw-in sleeve 196, the annular disk 156 and the screw-in part 132.
  • the further sub-component 116 takes on the damping.
  • control piston 166 moves away from its second end position.
  • the control piston 166 remains in at least one intermediate position that differs from the end positions or moves into its first end position.
  • the two end faces 168, 169 of the control piston 166 are not in contact with a component of the suspension cylinder, and in its first end position the control piston 166 is in contact with the second step 90 of the recess 86 of the rod part 56 .
  • the annular groove 180 of the control piston 166 at least partially covers the openings 191 of the further subcomponent 116 into the recess of the rod part 56 and at the same time gives the openings of the one subcomponent 96 of the damping device 72 into the recess 86 of the Rod part 56 at least partially free.
  • the hydraulic medium flows in a throttled manner when the piston rod 34 retracts from the second media chamber 68 into the third media chamber 74, on the one hand via the one fluid path which runs through the fluid passages 148, 202 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and the screw-in sleeve 196 as well as the Longitudinal 190, the transverse bores 188 and the annular groove 180 in the control piston 166 and the fluid passage 120 of the further sub-component 1 16 is formed and additionally throttled on the other hand via a further fluid path through the fluid passages 148, 202, 1 10 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and one sub-component 96 is formed.
  • both sub-components 96, 116 together take over the damping in variable proportions and in particular with throttling that differs from one another.

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Abstract

The invention relates to a suspension cylinder comprising a cylinder housing (10) and a separating piston (64), which is arranged therein in a longitudinally movable manner and which separates a first media chamber (67) from a second media chamber (68), and comprising a piston rod (34) which is arranged in the cylinder housing (10) in a longitudinally movable manner and which delimits a third media chamber (74) that is connected to the second media chamber (68) via a damping device (72). The invention is characterized in that the damping device (72) consists of two sub-components which, when viewed in the movement direction of the piston rod (34), are arranged one behind the other such that in one spring direction of the piston rod (34), the two sub-components (96, 116) take on the damping function and in the opposite spring direction, only one sub-component (116) takes on the damping function.

Description

Federungszylinder suspension cylinder
Die Erfindung betrifft einen Federungszylinder mit einem Zylindergehäuse und einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben, der einen ersten Medienraum von einem zweiten Medienraum separiert und mit einer im Zylindergehäuse längsverfahrbar angeordneten Kolbenstange, die einen dritten Medienraum begrenzt, der über eine Dämpfungseinrichtung mit dem zweiten Medienraum in Verbindung steht. The invention relates to a suspension cylinder with a cylinder housing and a longitudinally movable separating piston that separates a first media chamber from a second media chamber and with a piston rod that is longitudinally movable in the cylinder housing and delimits a third media chamber that is connected to the second media chamber via a damping device .
Durch EP 3 097 753 A1 ist ein Federungszylinder mit einer Sicherheitsvorrichtung bekannt für mindestens eine bewegbare Komponente gegen Überlast, insbesondere in Form eines Werkzeuges bei Anbau- und Bodenbear- beitungsgeräten. Zur Erzeugung einer die jeweilige Komponente in der Arbeitsposition positionierenden Haltekraft weist der Federungszylinder mindestens ein Druckmittelgetriebe auf, bei dem mittels einer Ventileinrichtung ein Druckfluid, vorzugsweise in Form eines Arbeitsgases, wie Euft, zwischen zwei voneinander separierten Ausgleichsräumen mit sich ändernden Volumina für eine Ausgleichsbewegung der jeweiligen Komponente aus ihrer bisherigen Arbeitsposition heraus bei Überlast schnell und für die Rückstellung dieser Komponente in ihre jeweilige, bisherige Arbeitsposition langsam strömt. Die Kombination des Druckmittelgetriebes mit der Ventileinrichtung bildet eine Art Dämpfungseinrichtung für den Federungszylinder aus und erlaubt eine Einstellung der Geschwindigkeit der Rückstellbewegungen der Komponenten, wenn diese bei Einwirkung von Überlast eine Ausgleichsbewegung aus der Arbeitsposition heraus ausgeführt haben. Bei dieser bekannten Lösung wird ausschließlich Luft zum Dämpfen des Federungszylinders verwendet. EP 3 097 753 A1 discloses a suspension cylinder with a safety device for at least one movable component against overloading, in particular in the form of a tool for attachments and tillage implements. In order to generate a holding force that positions the respective component in the working position, the suspension cylinder has at least one pressure medium gear, in which a pressure fluid, preferably in the form of a working gas, such as Euft, is used by means of a valve device between two separate compensation spaces with changing volumes for a compensation movement of the respective Component out of their previous working position in case of overload quickly and for the provision of this component in their respective previous working position flows slowly. The combination of the pressure medium transmission with the valve device forms a kind of damping device for the suspension cylinder and allows the speed of the restoring movements of the components to be adjusted if they have carried out a compensating movement from the working position under the influence of overload. In this known solution, only air is used to dampen the suspension cylinder.
Durch EP 2 818 751 A1 ist als gattungsgemäßer Federungszylinder eine hydropneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung bekannt, die insbesondere in Fahrzeug-Federungssystemen und zur Dämpfung von Bewegungen einer Fahrerkabine eines dahingehenden Fahrzeuges verwendet wird. Die bekannte Anordnung weist ein Zylindergehäuse mit mindestens einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben auf, der einen ersten Medienraum, insbesondere zur Aufnahme eines Arbeitsgases, wie Stickstoff, von einem zweiten Medienraum, insbesondere zur Aufnahme eines Arbeitsfluides, wie einem Hydrauliköl, mediendicht voneinander trennt. Ferner ist als Dämpfungseinrichtung ein hydropneumatischer Speicher vorgesehen, der auf den zweiten Medienraum im Zylindergehäuse einwirkt, wobei der hydropneumatische Speicher als Kolbenspeicher konzipiert, mit einem Speichergehäuse und mit einem darin längsverfahrbar angeordneten Speicherkolben ausgebildet ist, der einen ersten Speicherraum, insbesondere zur Aufnahme des Arbeitsfluides von einem zweiten Speicherraum, insbesondere zur Aufnahme eines Speichergases, mediendicht voneinander trennt, wobei der erste Speicherraum mit dem zweiten Medienraum medienführend verbunden ist. A hydropneumatic piston-cylinder arrangement is known from EP 2 818 751 A1 as a generic suspension cylinder, which is used in particular in vehicle suspension systems and for damping movements of a driver's cab of a vehicle in question. The known arrangement has a cylinder housing with at least one longitudinally movable separating piston which separates a first media space, in particular for receiving a working gas such as nitrogen, from a second media space, in particular for receiving a working fluid such as hydraulic oil, in a media-tight manner. Furthermore, a hydropneumatic accumulator is provided as a damping device, which acts on the second media chamber in the cylinder housing, with the hydropneumatic accumulator being designed as a piston accumulator, being constructed with an accumulator housing and with an accumulator piston arranged in a longitudinally movable manner, which has a first accumulator chamber, in particular for receiving the working fluid from a second storage space, in particular for accommodating a storage gas, is separated from one another in a media-tight manner, the first storage space being connected to the second media space in a media-carrying manner.
Aufgrund des Einsatzes dieses hydropneumatischen Kolbenspeichers, als Dämpfungseinrichtung für den bekannten Federungszylinder, ist es im Betrieb möglich, die in den einzelnen Medien- und Arbeitsräumen bevorrateten Fluidmengen des Arbeitsfluides mit einer vorgebbaren Vorspannung im Betrieb der Anordnung hin und her zu bewegen, so dass auch bei schnellen Strömungen des Arbeitsfluides, der momentane örtlich herrschende Druck im Federungszylinder nicht derart abfallen kann, als dass es zu einer ungewollten Dampf- oder Gasbläschenbildung im Arbeitsfluid kommen könnte. Insofern ist auch der Gefahr begegnet, dass durch plötzlich auftretende Druckstöße die Feder- und Dämpfungscharakteristik der Kolben-Zylinder- Anordnung des Federungszylinders in nachteiliger Weise beeinträchtigt wird. Die dahingehend bekannte Lösung erlaubt ein Dämpfen mit einem Arbeitsfluid, wie Hydrauliköl. Due to the use of this hydropneumatic piston accumulator as a damping device for the known suspension cylinder, it is possible during operation to move the fluid quantities of the working fluid stored in the individual media and working spaces back and forth with a predeterminable pretension during operation of the arrangement, so that even with fast Flows of the working fluid, the momentary locally prevailing pressure in the suspension cylinder cannot drop in such a way that an unwanted vapor or gas bubble formation could occur in the working fluid. In this respect, the danger is also encountered that the spring and damping characteristics of the piston-cylinder arrangement of the suspension cylinder will be adversely affected by suddenly occurring pressure surges. The solution known to that effect allows damping with a working fluid, such as hydraulic oil.
Regelmäßig wird ein direkt angelenkter hydraulischer Stoßdämpfer beim Ausfedern auf Zug und beim Einfedern auf Druck beansprucht. Deshalb wird die Dämpfung beim Ausfedern als Zugstufe und beim Einfedern als Druckstufe bezeichnet. Um ein „Anfedern" beim Auffahren auf rampenförmige Einzelhindernisse zu verbessern, wird die Zugstufe meist härter als die Druckstufe ausgeführt. Ein weiterer Grund für diese Auslegung ist ein harmonischer Aufbau des Wankwinkels bei schnellen Ausweichmanövern. A directly linked hydraulic shock absorber is regularly subjected to tensile stress when rebounding and compressive stress when compressing. That is why the damping during rebound is called rebound and during compression is called compression. In order to improve "cushioning" when approaching ramp-shaped individual obstacles, the rebound stage is usually harder than the compression stage. Another reason for this design is a harmonious build-up of the roll angle during fast evasive manoeuvres.
Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Federungszylinder mit Dämpfungseinrichtung zu schaffen, die zur Dämpfung ein Arbeitsfluid, wie Hydrauliköl, einsetzt und die bei konstruktiv einfacher Bauweise mit einer geringen Anzahl von Komponenten sehr gute Dämpfungsergebnisse erreicht. Proceeding from this prior art, the object of the invention is to create a suspension cylinder with a damping device that uses a working fluid such as hydraulic oil for damping and that achieves very good damping results with a simple design and a small number of components.
Eine dahingehende Aufgabe löst ein Federungszylinder mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit. Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die Dämpfungseinrichtung aus zwei Teilkomponenten besteht, die in Verfahrrichtung der Kolbenstange gesehen, derart hintereinander angeordnet sind, dass in eine Federrichtung der Kolbenstange beide Teilkomponenten und in die der einen Federrichtung entgegengesetzte andere Federrichtung nur eine Teilkomponente die Dämpfung übernehmen, sind mit wenig technischen Komponenten und bei konstruktiv einfachem Aufbau sehr gute Dämpfungsergebnisse erzielbar. Da der erfindungsgemäße Federungszylinder mit der Dämpfungseinrichtung mit nur wenig Baukomponenten auskommt, ist dessen Herstellung kostengünstig und im Übrigen ein funktionssicherer Betrieb des Federungszylinders erreicht. A suspension cylinder with the features of patent claim 1 solves this problem in its entirety. The fact that, according to the characterizing part of patent claim 1, the damping device consists of two sub-components which are arranged one behind the other, viewed in the direction of travel of the piston rod, in such a way that both sub-components move in one spring direction of the piston rod and only one sub-component moves in the other spring direction opposite to the one spring direction Take over damping, very good damping results can be achieved with few technical components and with a structurally simple structure. Since the suspension cylinder according to the invention with the damping device requires only a small number of structural components, its production is inexpensive and moreover a functionally reliable operation of the suspension cylinder is achieved.
Aufgrund der Hintereinanderanordnung der beiden Teilkomponenten der Dämpfungseinrichtung, lassen sich diese platzsparend in der Kolbenstange integrieren und die quasi an einer Funktionsstelle zusammengefassten beiden Teilkomponenten erlauben ein rasches Ansteuerverhalten für die Dämpfungseinrichtung sowohl beim Ein- als auch beim Ausfedern der Kolbenstange, bei dem sich die Einsatzlänge des Federungszylinders verringert bzw. vergrößert. Because the two sub-components of the damping device are arranged one behind the other, they can be integrated in the piston rod to save space, and the fact that the two sub-components are more or less combined at one functional point allows the damping device to be controlled quickly both when the piston rod is compressed and when it is rebounded, in which case the length of use of the Suspension cylinder reduced or increased.
Auch sorgen die beiden Teilkomponenten der Dämpfungseinrichtung dafür, dass die Austauschvorgänge für das Arbeitsfluid zwischen dem zweiten Medienraum und dem dritten immer unter gleichbleibender respektive progressiver Vorspannung geschieht, so dass eine ungewollte Dampf- oder Gasbläschenbildung mit Sicherheit vermieden ist, ebenso wie damit in Verbindung stehende Kavitationserscheinungen. Da beim Einfedern beide Teilkomponenten der Dämpfungseinrichtung zum Einsatz kommen, ist der Einfedervorgang sicher gedämpft, ebenso wie der Ausfedervorgang unter Einsatz nur einer der beiden Teilkomponenten. Demgemäß wird beim Einfedern mit der Kolbenstange unter Ausbildung einer geringeren Dämpfung eine größere Fluidmenge pro Zeit aus dem zweiten Medienraum in den dritten Medienraum verdrängt als im umgekehrten Fall des Ausfederns, bei dem über nur eine Teilkomponente Arbeitsfluid vom zweiten Medienraum in den dritten Medienraum stärker gedämpft rückströmt. Da die Dämpfungseinrichtung zwei voneinander unabhängig arbeitende Teilkomponenten aufweist, lassen sich dergestalt auch große Fluidmengen sicher beherrschen, so dass es bei den Dämpfungsvorgängen zu einer geringen Erwärmung des Arbeitsfluids, wie dem Hydrauliköl, kommt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass die jeweilige Teilkomponente aus mindestens einer Blendenöffnung gebildet ist, die im Stangenteil der Kolbenstange angeordnet mit ihrem einen freien Ende in den dritten Medienraum permanent medienführend und mit ihrem anderen freien Ende in einen Hohlraum der Kolbenstange ausmündet. Dergestalt sind kurze Fluidwege zwischen der jeweiligen Blendenöffnung der Teilkomponenten und den benachbarten zweiten und dritten Medienräumen erreicht, wozu mit beiträgt, dass die Kolbenstange einen Hohlraum aufweist. The two sub-components of the damping device also ensure that the exchange processes for the working fluid between the second media chamber and the third always take place under constant or progressive prestressing, so that an undesired formation of steam or gas bubbles is reliably avoided, as are the associated cavitation phenomena . Since both sub-components of the damping device are used during compression, the compression process is reliably damped, as is the rebound process using only one of the two sub-components. Accordingly, during compression with the piston rod, with the formation of less damping, a larger quantity of fluid per unit of time is displaced from the second media chamber into the third media chamber than in the opposite case of rebounding, in which only one subcomponent of the working fluid flows back from the second media chamber into the third media chamber with greater damping . Since the damping device has two sub-components that work independently of one another, large amounts of fluid can also be safely controlled in this way, so that the working fluid, such as the hydraulic oil, heats up slightly during the damping processes. In a preferred embodiment of the suspension cylinder according to the invention, it is provided that the respective sub-component is formed from at least one diaphragm opening, which is arranged in the rod part of the piston rod and opens out with its one free end into the third media chamber and permanently media-carrying and with its other free end in a cavity of the piston rod . In this way, short fluid paths are achieved between the respective diaphragm opening of the subcomponents and the adjacent second and third media chambers, which is helped by the fact that the piston rod has a hollow space.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass in dem genannten Hohlraum der Kolbenstange ein Steuerkolben unter dem Einfluss eines Energiespeichers, vorzugsweise in Form einer Druckfeder, längsverfahrbar geführt ist. Der Steuerkolben selbst, wird von dem jeweiligen Druckniveau in den Medienräumen angesteuert, wobei Steuervorgänge mit dem Steuerkolben rasch von statten gehen und ein konstruktiv aufwendiger Kolbenspeicher, wie im Stand der Technik (EP 2 818 751 A1 ) aufgezeigt, kann vermieden werden. Provision is preferably made for a control piston to be guided in a longitudinally displaceable manner in said cavity of the piston rod under the influence of an energy store, preferably in the form of a compression spring. The control piston itself is controlled by the respective pressure level in the media chambers, with control processes taking place quickly with the control piston and a piston accumulator that is complex in terms of design, as shown in the prior art (EP 2 818 751 A1), can be avoided.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass beim Einfedern der Kolbenstange der in ihr geführte Steuerkolben beide Teilkomponenten zumindest teilweise frei lässt und beim Ausfedern die eine Teilkomponente, die benachbart zum zweiten Medienraum angeordnet ist, verschließt. Beim Einfedern der Kolbenstange ist durch Einsatz beider Teilkomponenten bei entsprechender Ansteuerung mittels des Steuerkolbens, eine weniger starke Dämpfung erreicht, im Gegensatz zum Ausfedervorgang mit nur einer Teilkomponente als wirksamer Dämpfungseinrichtung. In a particularly preferred embodiment of the suspension cylinder according to the invention, it is provided that the control piston guided in the piston rod leaves both subcomponents at least partially free during compression of the piston rod and closes one subcomponent, which is arranged adjacent to the second media chamber, during rebound. When compressing the piston rod, less strong damping is achieved by using both sub-components with appropriate control by means of the control piston, in contrast to the rebound process with only one sub-component as an effective damping device.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Steuerkolben eine Art Blendenoder Drosselstelle aufweist, die mit ihrem einen freien Ende in den zweiten Medienraum und mit ihrem anderen freien Ende in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens, über die dem zweiten Medienraum entfernt liegende weitere Teilkomponente, in den dritten Medienraum ausmündet. Neben den Blenden- respektive Drosselgeometrien, die durch Überfahren des Steuerkolbens entlang beider Teilkomponenten in variabler Weise generiert sind, wird über die Blenden- oder Drosselstelle im Steuerkolben eine zusätzliche Dämpfung mit fester Dämpfungseigenschaft realisiert, die mit den variablen Dämpfungskomponenten sinnfällig zusammenwirkt. In a further preferred embodiment of the suspension cylinder according to the invention, it is provided that the control piston has a type of diaphragm or throttle point, which has one free end in the second media space and the other free end in each travel position of the control piston, via the further sub-component remote from the second media space, opens out into the third media space. In addition to the orifice or throttle geometries, which are generated in a variable manner by moving over the control piston along both subcomponents, additional damping with fixed damping properties is implemented via the orifice or throttle point in the control piston, which obviously interacts with the variable damping components.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die eine Teilkomponente mehrere in einer Ebene quer zur Verfahrrichtung der Kolbenstange angeordnete Blendenöffnungen aufweist, die jeweils aus einem tauschbaren Einsatzteil in der Kolbenstange gebildet ist. Dergestalt lassen sich, je nach Einsatzzweck des Federungszylinders, die Blendenöffnungen in einem vorgebbaren Bereich frei wählen und dergestalt die Dämpfungscharakteristik für den jeweils konzipierten Federungszylinder vorgeben. It is preferably provided that one sub-component has a plurality of diaphragm openings arranged in a plane transversely to the direction of movement of the piston rod, each of which is formed from an exchangeable insert part in the piston rod. In this way, depending on the purpose of use of the suspension cylinder, the orifice openings can be freely selected in a definable range and in this way the damping characteristics can be specified for the suspension cylinder designed in each case.
Vorzugsweise ist dabei ferner vorgesehen, dass die weitere Teilkomponente mehrere in einer Ebene quer zu Verfahrrichtung der Kolbenstange angeordnete weitere Blendenöffnungen aufweist, die jeweils aus einer Querbohrung gleichen Durchmessers in der Kolbenstange gebildet sind. Diese weiteren Blendenöffnungen haben einen fest vorgebbaren Querschnitt, wobei auch hier bedarfsweise tauschbare Blendenöffnungen in Form von Einsatzkörpern in der Kolbenstange vorgesehen sein können. Die weiteren Blendenöffnungen sind vom Querschnitt her aber jedenfalls größer dimensioniert als die anderen Blendenöffnungen der einen Teilkomponente. Dergestalt ist der Ausfedervorgang für den Federungszylinder stärker gedämpft, denn der Einfedervorgang. It is preferably also provided that the further sub-component has a plurality of further diaphragm openings arranged in a plane transverse to the direction of movement of the piston rod, each of which is formed from a transverse bore of the same diameter in the piston rod. These further diaphragm openings have a cross-section that can be fixedly specified, it also being possible here for interchangeable diaphragm openings in the form of insert bodies to be provided in the piston rod, if required. In terms of cross section, however, the other apertures are in any case larger in size than the other apertures of one subcomponent. In this way, the spring-out process for the suspension cylinder is more dampened than the spring-in process.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Steuerkolben bei zumindest teilweise gespannter Druckfeder in einer ersten Anschlagstellung an der Stange der Kolbenstange und bei zumindest teilweise entspannter Druckfeder in einer zweiten, gegenüberliegenden Anschlagstellung an Teilen des Kolbens der Kolbenstange anliegt. Aufgrund der Druckfeder ist die jeweils eingenommene Position des Steuerkolbens entsprechend vorgespannt, was einem hemmnisfreien Dämpfungsbetrieb mit dem Federungszylinder entgegenkommt. In a further preferred embodiment of the suspension cylinder according to the invention it is provided that the control piston at least partially tensioned compression spring in a first stop position on the Rod of the piston rod and at least partially relaxed compression spring rests in a second, opposite stop position on parts of the piston of the piston rod. Due to the compression spring, the position of the control piston is correspondingly pre-stressed, which facilitates smooth damping operation with the suspension cylinder.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Kolben der Kolbenstange eine in Richtung des Steuerkolbens sich im freien Querschnitt reduzierte Durchgangsöffnung aufweist. Dergestalt ist neben den Blendenöffnungen für die beiden Teilkomponenten und der Querschnittsandrosselung des Fluidstroms mit der festen Blende des Steuerkolbens eine weitere feste Blende oder Drossel innerhalb des Kolbens der Kolbenstange realisiert, was durch Zusammenwirken mit den anderen drei Blenden- oder Drosselquerschnitten eine weitere verbesserte Dämpfung ergibt und eine weitere Möglichkeit der Dämpfungseinstellung über die im freien Querschnitt sich reduzierende Durchgangsöffnung im Kolben der Kolbenstange. In a further preferred embodiment of the suspension cylinder according to the invention, it is provided that the piston of the piston rod has a passage opening which is reduced in free cross-section in the direction of the control piston. In this way, in addition to the orifice openings for the two sub-components and the cross-sectional throttling of the fluid flow with the fixed orifice of the control piston, another fixed orifice or throttle is realized within the piston of the piston rod, which, through interaction with the other three orifice or throttle cross-sections, results in further improved damping and Another way of adjusting the damping is via the through-opening in the piston of the piston rod, which reduces in the free cross-section.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Federungszylinders ist vorgesehen, dass der Steuerkolben außen- umfangsseitig eine vorzugsweise ringförmige Nut aufweist, die über eine querverlaufende Fluidführung permanent in medienführender Verbindung mit der Blenden- oder Drosselstelle des Steuerkolbens ist und in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens zumindest teilweise die weitere Teilkomponente überdeckt. Dergestalt ist eine verbesserte Überdeckung der Blendenöffnungen der zweiten Teilkomponente erreicht und die stirnseitigen Nutausläufe im Steuerkolben bilden Steuerkanten, in Verbindung mit den Blendenöffnungen der zweiten Teilkomponente aus, was einem harmonischem Dämpfungsverhalten in diesem Bereich zugutekommt. Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßer Federungszylinder anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die In a further particularly preferred embodiment of the suspension cylinder according to the invention, it is provided that the control piston has a preferably ring-shaped groove on the outer circumference, which is permanently in media-carrying connection with the orifice or throttle point of the control piston via a transverse fluid guide and at least partially in every travel position of the control piston covers the other sub-component. In this way an improved overlapping of the orifice openings of the second sub-component is achieved and the end-side groove ends in the control piston form control edges in connection with the orifice openings of the second sub-component, which benefits a harmonious damping behavior in this area. A suspension cylinder according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. Here, in principle and not to scale representation show the
Fig. 1 und 3 in einem Längsschnitt den erfindungsgemäßen Federungszylinder, dessen Kolbenstange im vollständig eingefederten Zustand bzw. während einer Einfederbewegung gezeigt ist; und 1 and 3 in a longitudinal section the suspension cylinder according to the invention, the piston rod of which is shown in the fully compressed state or during a compression movement; and
Fig. 2 und 4 in einem gegenüber Fig. 1 bzw. 3 vergrößerten Teillängsschnitt den Federungszylinder im Bereich seines in der Kolbenstange geführten Steuerkolbens. 2 and 4 show the suspension cylinder in the region of its control piston guided in the piston rod in an enlarged partial longitudinal section compared to FIGS. 1 and 3, respectively.
Die Figuren zeigen den erfindungsgemäßen Federungszylinder, der insbesondere in Fahrzeug-Federungssystemen und zur Dämpfung von Bewegungen einer Fahrerkabine eines dahingehenden Fahrzeuges verwendet wird. Bei den Fahrzeugen handelt es sich vorzugsweise um landwirtschaftliche Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Traktoren. The figures show the suspension cylinder according to the invention, which is used in particular in vehicle suspension systems and for damping movements of a driver's cab of a vehicle of this type. The vehicles are preferably agricultural machines, such as tractors.
Der Federungszylinder weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 10 mit konstantem Innendurchmesser auf. Das hohlzylindrische Gehäuse 10 weist kreisringförmige, ebene Stirnseiten 12 auf. Das eine Ende 16 des Gehäuses 10 ist mittels eines an dem Gehäuse 10 festgelegten, insbesondere angeschweißten, Verschlusskörpers 18 fluiddicht verschlossen, der in das Gehäuse 10 eingreift, und in das andere Ende 20 des Gehäuses 10 ist ein Gewindeeinsatz 22 über eine zwischen der Außenumfangsseite 24 des Gewindeeinsatzes 22 und der Innenumfangsseite 26 des Gehäuses 10 vorgesehene Gewindestrecke 28 eingeschraubt, der aus dem Gehäuse 10 hervorragt. Die dem Gewindeeinsatz 22 zugewandte Stirnseite 30 des Verschlusskörpers 18 und die beiden Stirnseiten 32, 33 des Gewindeeinsatzes 22 sind jeweils eben ausgebildet und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtet. In dem Gewindeeinsatz 22 ist eine Kolbenstange 34 verfahrbar zentral geführt, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 10 ist. Wie bei Federungszylindern üblich ist zur Abdichtung in den Gewindeeinsatz 22 außen-, außerhalb der Gewindestrecke 28, und innenumfangsseitig jeweils zumindest eine Ringnut 36 eingebracht, in der ein Dichtmittel 38, wie beispielsweise ein Dichtring, aufgenommen ist. Zudem ist zur Führung der Kolbenstange 34 in den Gewindeeinsatz 22 innenumfangsseitig zumindest eine weitere Ringnut 36 eingebracht, in der jeweils ein Führungsmittel 40, wie beispielsweise ein Führungsband, aufgenommen ist. Als Teil des Verschlusskörpers 18 und in einem an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende 42 der Kolbenstange 34 angebrachten Körper 44 vorgesehen ist jeweils ein Lagerauge 46 mit einer darin ausgebildeten Lagerstelle 48 üblicher Bauart. Die eine Lagerstelle 48 ist Rädern des Eahrzeuges und die andere Lagerstelle 48 ist einem Cockpit des Eahrzeuges zugeordnet. The suspension cylinder has a hollow-cylindrical housing 10 with a constant inside diameter. The hollow-cylindrical housing 10 has annular, flat end faces 12 . One end 16 of the housing 10 is closed in a fluid-tight manner by means of a closure body 18 fixed, in particular welded, to the housing 10, which engages in the housing 10, and a threaded insert 22 is inserted into the other end 20 of the housing 10 via a between the outer peripheral side 24 of the threaded insert 22 and the inner peripheral side 26 of the housing 10 screwed thread section 28 which protrudes from the housing 10. The end face 30 of the closure body 18 facing the threaded insert 22 and the two end faces 32, 33 of the threaded insert 22 are each flat and aligned perpendicular to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. A piston rod 34 , whose outside diameter is smaller than the inside diameter of the housing 10 , is movably guided centrally in the threaded insert 22 . As is usual with suspension cylinders, at least one annular groove 36 is introduced for sealing in the threaded insert 22 on the outside, outside of the thread section 28, and on the inner circumference, in which a sealing means 38, such as a sealing ring, is accommodated. In addition, to guide the piston rod 34, at least one further annular groove 36 is introduced into the threaded insert 22 on the inner circumference side, in which a guide means 40, such as a guide band, is accommodated. Provided as part of the closure body 18 and in a body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 is a bearing eye 46 with a bearing point 48 of conventional design formed therein. One bearing point 48 is associated with the wheels of the vehicle and the other bearing point 48 is associated with a cockpit of the vehicle.
An das dem Gehäuse 10 abgewandte Ende 33 des Gewindeeinsatzes 22 schließt sich ein elastisch sowie hohlzylinderförmig ausgebildetes Dämpferteil 52 mit kreisringförmig und eben ausgebildeten sowie senkrecht zur Längsachse 14 des Eederungszylinders ausgerichteten Stirnseiten 54, 55 an, das von dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 zentral durchgriffen ist. Das hohlzylindrische Dämpferteil 52 verhindert ein Anschlägen des an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende 42 der Kolbenstange 34 angebrachten Körpers 44 an dem Gewindeeinsatz 22 bei einem Anfahren der eingefahrenen Endstellung der Kolbenstange 34. So gelangen bei einer dahingehenden Einfahrbewegung die einander zugewandten Stirnseiten 55, 58 des an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende 42 der Kolbenstange 34 angebrachten Körpers 44 und des Dämpferteils 52, die jeweils eben und ringförmig ausgebildet sind, in Anlage miteinander, woraufhin das Dämpferteil 52 komprimiert und die Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 dadurch abgebremst wird. The end 33 of the threaded insert 22 facing away from the housing 10 is adjoined by an elastic and hollow-cylindrical damping part 52 with annular and planar end faces 54, 55 oriented perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder, through which the rod part 56 of the piston rod 34 passes centrally . The hollow-cylindrical damper part 52 prevents the body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 from hitting the threaded insert 22 when the piston rod 34 approaches the retracted end position body 44 attached to the end 42 of the piston rod 34 facing away from the housing 10 and the damper part 52, which are each flat and ring-shaped, in contact with one another, whereupon the damper part 52 compressed and the retraction movement of the piston rod 34 is braked thereby.
An dem im Gehäuse 10 angeordneten Ende 59 der Kolbenstange 34 ist ein Kolben 60 festgelegt, der an der Innenseite 26 des Gehäuses 10 in Richtung einer Längsachse 14 des Federungszylinders verfahrbar geführt ist. In der vollständig ausgefahrenen Endstellung der Kolbenstange 34 ist ein Ringkolbenteil 62 des Kolbens 60 der Kolbenstange 34 in Anlage mit dem Gewindeeinsatz 22. Zwischen dem Kolben 60 der Kolbenstange 34 und dem Verschlusskörper 18 ist ebenfalls an der Innenseite 26 des Gehäuses, in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders verfahrbar geführt, ein Trennkolben 64 vorgesehen. Zur Abdichtung und Führung sind wie üblich in den Kolben 60 der Kolbenstange 34 sowie in den Trennkolben 64 au- ßenumfangsseitig jeweils Ringnuten 36 eingebracht, in denen Dicht- 38 und Führungsmittel 40 vorgesehen sind. A piston 60 is fixed to the end 59 of the piston rod 34 arranged in the housing 10 and is guided on the inside 26 of the housing 10 so that it can be moved in the direction of a longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. In the fully extended end position of the piston rod 34, an annular piston part 62 of the piston 60 of the piston rod 34 is in contact with the threaded insert 22. Between the piston 60 of the piston rod 34 and the closure body 18 is also on the inside 26 of the housing, in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder is movably guided, a separating piston 64 is provided. For sealing and guiding, annular grooves 36 are introduced, as usual, in the piston 60 of the piston rod 34 and in the separating piston 64 on the outer circumference, in which sealing 38 and guiding means 40 are provided.
Im Gehäuse 10 trennt der Trennkolben 64, vorzugsweise mediendicht, einen, in Längsrichtung 14 gesehen, zwischen dem Verschlusskörper 18 und dem Trennkolben 64 ausgebildeten ersten Medienraum 67 zur Bevorratung von Arbeitsgas, wie beispielsweise Stickstoffgas N2, von einem zweiten Medienraum 68 zur Bevorratung von Hydraulikflüssigkeit, wie beispielsweise Hydrauliköl, der, in Längsrichtung gesehen, zwischen dem Trennkolben 64 und dem Kolben 60 der Kolbenstange 34 ausgebildet ist. Zur Erhöhung des Gasvolumens ist in die einander zugewandten Stirnseiten 30, 65 des Trennkolbens 64 und des Verschlusskörpers 18 jeweils eine zentrale Ausnehmung 70, 71 eingebracht. Der zweite Medienraum 68 ist über eine Dämpfungseinrichtung 72 mit einem, in Längsrichtung gesehen, zwischen dem Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 und dem Gewindeeinsatz 22 ausgebildeten, von dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 durchgriffenen dritten Medienraum 74 ebenfalls zur Bevorratung von Hydraulikflüssigkeit, wie beispielsweise Hydrauliköl, fluidführend verbunden. Außenumfangsseitig an dem Verschlusskörper 18 ist ein Arbeitsgasanschluss 76 vorgesehen, von dem ausgehend sich ein Fluidkanal 78 durch den Verschlusskörper 18 erstreckt und in der Ausnehmung 70 des Verschlusskörpers 18 als Teil des ersten Medienraums 67 ausmündet. Zudem ist an dem Gehäuse 10 außenumfangsseitig ein Hydraulikfluidanschluss 80 vorgesehen, von dem ausgehend sich ein weiterer Fluidkanal 82 radial durch das Gehäuse 10 erstreckt und in dem dritten Medienraum 74 ausmündet. In the housing 10, the separating piston 64 separates, preferably in a media-tight manner, a first media space 67, which is formed between the closure body 18 and the separating piston 64 as seen in the longitudinal direction 14, for storing working gas, such as nitrogen gas N 2 , from a second media space 68 for storing hydraulic fluid , such as hydraulic oil formed between the floating piston 64 and the piston 60 of the piston rod 34 as viewed in the longitudinal direction. In order to increase the gas volume, a central recess 70 , 71 is introduced into the end faces 30 , 65 of the separating piston 64 and the closure body 18 facing one another. The second media chamber 68 is connected via a damping device 72 to a third media chamber 74, seen in the longitudinal direction, formed between the annular piston part 62 of the piston rod 34 and the threaded insert 22 and through which the rod part 56 of the piston rod 34 passes, also for storing hydraulic fluid, such as hydraulic oil, fluid connected. A working gas connection 76 is provided on the outer circumference of the closure body 18 , from which a fluid channel 78 extends through the closure body 18 and opens out in the recess 70 of the closure body 18 as part of the first media space 67 . In addition, a hydraulic fluid connection 80 is provided on the outer circumference of the housing 10 , from which a further fluid channel 82 extends radially through the housing 10 and opens out in the third media chamber 74 .
Die dem Trennkolben 64 zugewandte, kreisringförmige Stirnseite 84 des Stangenteils 56 der Kolbenstange 34 ist eben ausgebildet und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtet. Ausgehend von seiner dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 aus ist in das Stangenteil 56 eine zylindrische und zentrale Ausnehmung 86 eingebracht, deren Innendurchmesser sich unter Ausbildung einer ersten 88 und zweiten 90 ringförmigen Stufe in Richtung eines Bodens 92 der Ausnehmung 86 verringert. Im Endbereich zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 und der innenumfangsseitigen ersten Stufe 88 erweitert sich der Außendurchmesser des Stangenteils 56 ausgehend von seiner dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 unter Ausbildung einer ringförmigen Stufe 94 in Richtung des Gewindeeinsatzes 22. The annular end face 84 of the rod part 56 of the piston rod 34 facing the separating piston 64 is flat and aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. Starting from its end face 84 facing the separating piston 64, a cylindrical and central recess 86 is introduced into the rod part 56, the inner diameter of which decreases towards a base 92 of the recess 86, forming a first 88 and second 90 annular step. In the end region between the end face 84 facing the separating piston 64 and the first step 88 on the inner circumference, the outer diameter of the rod part 56 widens, starting from its end face 84 facing the separating piston 64, forming an annular step 94 in the direction of the threaded insert 22.
Zwischen der ersten 88 und der zweiten 90 innenumfangsseitigen Stufe des Stangenteils 56 ist in dem Stangenteil 56, näher an der ersten 88 als an der zweiten 90 Stufe angeordnet, eine Teilkomponente 96 der Dämpfungseinrichtung 72 vorgesehen. Die eine Teilkomponente 96 ist als mehrere jeweils sich in Radialrichtung ausgehend von der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 durch das Stangeteil 56 hindurch erstreckende Bohrungen 98 ausgebildet, in die jeweils ein hohlzylinderförmiges Einsatzteil 100 über eine Gewindestrecke 102 zwischen dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 und dem Einsatzteil 100 eingeschraubt ist. Die Wandstärke eines jeweili- gen Einsatzteils 100 ist geringer als die Wandstärke des Stangenteils 56 zwischen dem Außen- 104 und dem Innenumfang 106 des Stangenteils 56.Between the first 88 and second 90 inner-circumferential stages of the rod portion 56, a sub-component 96 of the damping device 72 is provided in the rod portion 56, located closer to the first 88 than to the second 90 stage. One subcomponent 96 is embodied as a plurality of bores 98, each extending in the radial direction from the recess 86 of the rod part 56 through the rod part 56, into which a hollow-cylindrical insert part 100 is inserted via a threaded section 102 between the rod part 56 of the piston rod 34 and the insert part 100 is screwed in. The wall thickness of a Gen insert part 100 is less than the wall thickness of the rod part 56 between the outer 104 and the inner circumference 106 of the rod part 56.
Das jeweilige Einsatzteil 100 ist, versetzt zu der jeweiligen Ausmündung der Bohrung 98 der einen Teilkomponente 96, in der dieses angeordnet ist, mittig zwischen dem Außen- 104 und dem Innenumfang 106 des Stangenteils 56 angeordnet. Sämtliche zentralen Achsen der Bohrungen 98 der einen Teilkomponente 96 liegen in einer Ebene. Jedes Einsatzteil 100 weist eben und kreisringförmig ausgebildete sowie parallel zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtete Stirnseiten 108 auf. In einem der Längsachse 14 zugewandten Endbereich ist an der Innenumfangsseite jedes Einsatzteils 100 ein vollumfänglich umlaufender und nach innen, im Längsschnitt gesehen, trapezförmig zulaufender Vorsprung 1 12 vorgesehen, so dass der zentrale Fluiddurchgang 1 10 jedes Einsatzteils 100 eine Blendenoder Drosselöffnung ausbildet. In den dem Gehäuse 10 zugewandten Endbereich des Innenumfangs des Fluiddurchgangs 1 10 jedes Einsatzteils 100 ist ein Mitnahmeprofil 1 14, insbesondere in Form einer schlitzförmigen Ausnehmung, eingebracht zum Eingreifen eines Werkzeuges zwecks Ein- und Ausdrehens des Einsatzteils 100 in das bzw. aus dem Stangenteil 56. The respective insert part 100 is offset to the respective mouth of the bore 98 of the one sub-component 96 in which it is arranged, arranged centrally between the outer 104 and the inner circumference 106 of the rod part 56 . All the central axes of the bores 98 of one sub-component 96 lie in one plane. Each insert part 100 has end faces 108 which are planar and annular in shape and are aligned parallel to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. In an end region facing the longitudinal axis 14, on the inner peripheral side of each insert part 100 there is a full-circumferential, trapezoidal projection 112 tapering inwards, viewed in longitudinal section, so that the central fluid passage 110 of each insert part 100 forms an orifice or throttle opening. A carrier profile 114, in particular in the form of a slot-shaped recess, is introduced into the end region of the inner circumference of the fluid passage 110 of each insert part 100 facing the housing 10 for the purpose of engaging a tool for screwing the insert part 100 in and out of the rod part 56 .
Im Mittenbereich zwischen der ersten 88 und der zweiten 90 innenum- fangsseitigen Stufe des Stangenteils 56 ist von der einen Teilkomponente 96 axial beabstandet eine weitere Teilkomponente 1 16 der Dämpfungseinrichtung 72 vorgesehen, die als mehrere jeweils sich in Radialrichtung ausgehend von der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 durch das Stangenteil 56 hindurch erstreckende Bohrungen 1 18 ausgebildet ist, die einen Fluiddurchgang 120 bilden. Der Übergangsbereich der jeweiligen Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 zu der Innenumfangsseite 106 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 bildet jeweils eine Steuerkante 122. Sämtliche zentralen Achsen der Bohrungen 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 liegen in einer weiteren Ebene, die parallel zu der und axial beabstandet von der Ebene, in der die zentralen Achsen der Bohrungen 98 der einen Teilkomponente 96 liegen, angeordnet ist. Sämtliche Bohrungen 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 weisen jeweils ein und denselben konstanten Innendurchmesser auf, der größer ist als der kleinste Innendurchmesser jedes Einsatzteils 100 der einen Teilkomponente 96. Derart eingerichtet bildet der Fluiddurchgang 120 jeder weiteren Teilkomponente 1 16 eine Drossel- oder Blendenöffnung. In the central region between the first 88 and the second 90 inner-circumferential step of the rod part 56, a further sub-component 116 of the damping device 72 is provided at an axial distance from the one sub-component 96, which as a plurality each extend in the radial direction starting from the recess 86 of the rod part 56 Bores 118 extending through the rod member 56 forming a fluid passage 120 are formed. The transition region of the respective bore 1 18 of the further sub-component 1 16 to the inner peripheral side 106 of the recess 86 of the rod part 56 forms a control edge 122. All central axes of the bores 1 18 of the further sub-component 1 16 lie in a further plane which is parallel to the and axially spaced from the plane in which the central axes of bores 98 of a sub-component 96 lying, is arranged. All bores 1 18 of the further sub-component 1 16 each have one and the same constant inner diameter, which is larger than the smallest inner diameter of each insert part 100 of one sub-component 96. Set up in this way, the fluid passage 120 of each further sub-component 1 16 forms a throttle or orifice opening.
Über die eine Teilkomponente 96 und die weitere Teilkomponente 1 16 ist die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 fluidführend mit dem dritten Medienraum 74 verbunden. The recess 86 of the rod part 56 is connected to the third media chamber 74 in a fluid-conducting manner via the one sub-component 96 and the further sub-component 116 .
In die Innenumfangsseite 106 des Stangenteils 56 ist zwischen seiner dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 und der ersten innenumfangs- seitigen Stufe 88 ein Innengewinde 128 eingebracht zum Eingreifen eines Außengewindes 130 eines hohlzylindrischen Einschraubteils 132 des Kolbens 60 der Kolbenstange 34, mittels dem das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 an dem Stangenteil 56 der Kolbenstange 34 festgelegt ist. An internal thread 128 is introduced into the inner peripheral side 106 of the rod part 56 between its end face 84 facing the separating piston 64 and the first inner peripheral step 88 for engaging an external thread 130 of a hollow-cylindrical screw-in part 132 of the piston 60 of the piston rod 34, by means of which the annular piston part 62 of the Piston rod 34 is fixed to the rod part 56 of the piston rod 34.
Das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 weist einen hohlzylindrischen Basiskörper 134 auf, der zwei eben und kreisringförmig ausgebildete sowie senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtete Stirnseiten 136 aufweist und von dessen innenumfangsseitigem Mittenbereich sich ein vollumfänglicher Vorsprung 138 in Radialrichtung zu der Längsachse 14 des Federungszylinders hin wegerstreckt. Die radiale Höhe des Vorsprungs 138 entspricht in etwa der radialen Höhe der außenumfangsseiti- gen Stufe 94 des Stangenteils 56 und der axiale Durchmesser des Vorsprungs 138 ist größer als die axiale Länge des Endbereichs der Außenumfangsseite des Stangenteils 56 zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 des Stangenteils 56 und seiner außenumfangsseitigen Stufe 94. Derart ausgebildet ist das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 mit der der Längsachse 14 zugewandten Seite seines Vorsprungs 138 teilweise in Anlage mit der Außenumfangsseite des Stangenteils 56 zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 84 des Stangenteils 56 und seiner außenumfangsseitigen Stufe 94 sowie mit seiner Innenumfangsseite im Bereich zwischen der jeweils dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Seite des Vorsprungs 138 und der Stirnseite 136 in Anlage mit der Außenumfangsseite des Stangenteils 56 im Bereich seines größten Außendurchmessers 104. The annular piston part 62 of the piston rod 34 has a hollow-cylindrical base body 134, which has two end faces 136 that are planar and circular in shape and are aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder, and from whose inner peripheral central area a full-circumferential projection 138 extends in the radial direction toward the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder . The radial height of projection 138 corresponds approximately to the radial height of step 94 on the outer circumference of rod part 56, and the axial diameter of projection 138 is greater than the axial length of the end region of the outer circumference of rod part 56 between end face 84 of the rod part 56 facing separating piston 64 Rod part 56 and its outer peripheral step 94. The annular piston part 62 of the piston rod 34 is designed in this way with the side of its projection 138 facing the longitudinal axis 14 partially in contact with the outer peripheral side of the rod part 56 between end face 84 of the rod part 56 facing the separating piston 64 and its step 94 on the outer circumference, and with its inner circumference side in the area between the side of the projection 138 facing the threaded insert 22 and the end face 136 in contact with the outer circumference side of the rod part 56 in the area of its largest outer diameter 104 .
Dort in Position gehalten wird das Ringkolbenteil 62 der Kolbenstange 34 mittels des Einschraubteils 132 als Teil des Kolbens 60, das eben ausgebildete und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichtete Stirnseiten 141 , 142 aufweist. Ausgehend von der dem Trennkolben 64 abgewandten Stirnseite 142 in Richtung des Trennkolbens 64 ist an der Außenumfangsseite des Einschraubteils 132 zunächst das Außengewinde 130 vorgesehen, worauf folgend sich der Außendurchmesser des Einschraubteils 132 unter Ausbildung einer ringförmigen Stufe 146 erweitert. Durch Einschrauben des Außengewindes 130 des Einschraubteils 132 in das Innengewinde 128 des Stangenteils 56 ist der Vorsprung 138 des Ringkolbenteils 62 zwischen den außenumfangsseitigen Stufen 94, 146 des Einschraubteils 132 und des Stangenteils 56 eingespannt, wodurch das Ringkolbenteil 62 am Stangenteil 56 festgelegt ist. The annular piston part 62 of the piston rod 34 is held in position there by means of the screw-in part 132 as part of the piston 60, which has flat end faces 141, 142 aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. Starting from end face 142 facing away from separating piston 64 in the direction of separating piston 64, external thread 130 is provided on the outer peripheral side of screw-in part 132, after which the outer diameter of screw-in part 132 widens, forming an annular step 146. By screwing the external thread 130 of the screw-in part 132 into the internal thread 128 of the rod part 56, the projection 138 of the annular piston part 62 is clamped between the outer circumferential steps 94, 146 of the screw-in part 132 and the rod part 56, as a result of which the annular piston part 62 is fixed to the rod part 56.
Durch das Einschraubteil 132 erstreckt sich eine zentrale Fluiddurchgangsöffnung 148 hindurch, deren Innendurchmesser ausgehend von der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 141 des Einschraubteils 132 sich in Richtung des Gewindeeinsatzes 22 unter Ausbildung eines sich jeweils konisch verjüngenden ersten 150 und zweiten 152 Übergangsbereiches verringert. Zwischen der dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseite 141 und dem ersten Übergangsbereich 150 ist in den Innenumfang der Durchgangsöffnung 148 ein Mitnahmeprofil 154, beispielsweise ein Innensechskant, zum Eingreifen eines Werkzeuges ausgebildet zwecks Ein- und Ausdrehens des Einschraubteils 132 in das bzw. aus dem Stangenteil 56. Die Fluiddurchgangsöffnung 148 des Einschraubteils 132 mündet an ihrem mit dem Mitnahmeprofil 154 versehenen Ende in den zweiten Medienraum 68 aus. Die dem Gewindeeinsatz 22 zugewandte Stirnseite 142 des Einschraubteils 132 ist unter Zwischenanordnun einer zylindrischen Ringscheibe 156, deren Außendurchmesser dem kleinsten Außendurchmesser des Einschraubteils 132 entspricht und deren Innendurchmesser kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 148 des Einschraubteils 132, be- abstandet von der ersten 88 innenumfangsseitigen Stufe des Stangenteils 56 angeordnet. Die Ringscheibe 156 hat für das diese durchströmende Fluid die Wirkung einer Drossel oder Blende. Die dem Trennkolben 64 zugewandten Stirnseiten 136, 141 des Einschraubteils 132 und des Ringkolbenteils 62 der Kolbenstange 34 schließen miteinander bündig ab. A central fluid passage opening 148 extends through screw-in part 132, the inner diameter of which, starting from end face 141 of screw-in part 132 facing separating piston 64, decreases in the direction of threaded insert 22, forming a conically tapering first 150 and second 152 transition area. Between the end face 141 facing the separating piston 64 and the first transition area 150, a driver profile 154, for example a hexagon socket, is formed in the inner circumference of the through opening 148 for engaging a tool for the purpose of screwing the screw-in part 132 in and out of the rod part 56. The fluid passage opening 148 of the screw-in part 132 opens at its with the Driving profile 154 end provided in the second media space 68 from. The end face 142 of the screw-in part 132 facing the threaded insert 22 is spaced apart from the first 88 with the interposition of a cylindrical annular disk 156, the outer diameter of which corresponds to the smallest outer diameter of the screw-in part 132 and the inner diameter of which is smaller than the smallest inner diameter of the through-opening 148 of the screw-in part 132 inner peripheral step of the rod part 56 is arranged. The annular disk 156 has the effect of a throttle or screen for the fluid flowing through it. The faces 136, 141 of the screw-in part 132 and of the annular piston part 62 of the piston rod 34 facing the separating piston 64 are flush with one another.
An der Innenseite der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ist im Bereich zwischen der ersten 88 und der zweiten 90 innenumfangsseitigen Stufe ein kreiszylindrischer Steuerkolben 166 geführt, der in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders verfahrbar ist zwischen einer ersten Anschlag- bzw. Endstellung, in der der Steuerkolben 166 in Anlage mit der zweiten Stufe 90 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ist, und einer zweiten Anschlag- bzw. Endstellung, in der der Steuerkolben 166 in Anlage mit der Ringscheibe 156 ist. Der Steuerkolben 166 weist außenumfangsseitig und außerhalb seiner Mitte mehrere Ringnuten 36 auf, in denen wie üblich Dicht- 38 und Führungsmittel 40 angeordnet sind. Zudem weist der Steuerkolben 166 eben ausgebildete und senkrecht zur Längsachse 14 ausgerichtete Stirnseiten 168, 169 auf, von denen ausgehend in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders jeweils eine zentrale und kreiszylindrische Ausnehmung 1 70, 1 72 eingebracht ist. Ein Energiespeicher 1 74 in Form einer Druckfeder stützt sich mit seinem einen Ende an dem Boden 1 76 der dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Ausnehmung 170 des Steuerkolbens 166 und mit einem anderen Ende an dem Boden 92 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ab, wodurch der Steuerkolben 166 in Richtung des Ein- schraubteils 132 vorgespannt ist. In den außenumfangsseitigen Mittenbereich des Steuerkolbens 166 ist eine voll umfänglich umlaufende Ringnut 180 eingebracht. Die axiale Breite der Ringnut 180 ist größer als, insbesondere 1 ,6-mal so groß wie, der Innendurchmesser jeder Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 durch das Stangenteil 56, die in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens 166 permanent fluidführend mit der Ringnut 180 im Steuerkolben 166 verbunden sind. Jeder Übergang der, sich insbesondere in Radialrichtung erstreckenden, beiden Seitenwände 182 der Ringnut 180 zu dem Außenumfang des Steuerkolbens 166 bildet jeweils eine Steuerkante 184, 186. Im Längsschnitt gesehen, ist die dem Einschraubteil 132 nächstliegende Steuerkante 184 der Ringnut 180 als rechtwinklige Kante ausgebildet, wohingegen die dem Gewindeeinsatz 22 nächstliegende Steuerkante 186 abgerundet ist. Im Bereich der Ringnut 180 erstreckt sich durch den Steuerkolben 166 in Radialrichtung eine Querbohrung 188, die beidseitig mit der Ringnut 180 fluidführend verbunden ist. Die dem Einschraubteil 132 zugewandte Ausnehmung 1 72 des Steuerkolbens 166 ist über eine in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders verlaufende, zentrale Längsbohrung 190 im Steuerkolben 166 mit der Querbohrung 188 im Steuerkolben 166 fluidführend verbunden. Der Innendurchmesser der zentralen Bohrung 190 im Steuerkolben 166 ist geringer als der Innendurchmesser der dem Einschraubteil 132 zugewandten Ausnehmung 1 72 des Steuerkolbens 166, deren Innendurchmesser wiederum geringer ist als der Innendurchmesser der dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Ausnehmung 1 70 des Steuerkolbens 166. Die zentrale Bohrung 190 hat für das diese durchströmende Fluid die Wirkung einer Drossel oder Blende. A circular-cylindrical control piston 166 is guided on the inside of the recess 86 of the rod part 56 in the region between the first 88 and the second 90 inner-circumferential step, which can be moved in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder between a first stop or end position in which the Control piston 166 is in contact with the second step 90 of the recess 86 of the rod part 56, and a second stop or end position in which the control piston 166 is in contact with the annular disk 156. The control piston 166 has a plurality of annular grooves 36 on the outer circumference and outside of its center, in which sealing 38 and guide means 40 are arranged as usual. In addition, the control piston 166 has end faces 168, 169 which are flat and aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14, from which a central and circular-cylindrical recess 170, 172 is introduced in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. An energy store 174 in the form of a compression spring is supported with one end on the base 176 of the recess 170 in the control piston 166 facing the threaded insert 22 and with the other end on the base 92 of the recess 86 in the rod part 56, whereby the control piston 166 in the direction of screw part 132 is biased. An annular groove 180 running all the way round the circumference is introduced into the central area of the control piston 166 on the outer circumference. The axial width of annular groove 180 is greater than, in particular 1.6 times, the inner diameter of each bore 1 18 in further sub-component 1 16 through rod part 56, which is permanently in fluid communication with annular groove 180 in every displacement position of control piston 166 Control piston 166 are connected. Each transition of the two side walls 182 of the annular groove 180, which extend in particular in the radial direction, to the outer circumference of the control piston 166 forms a respective control edge 184, 186. Viewed in longitudinal section, the control edge 184 of the annular groove 180 closest to the screw-in part 132 is designed as a right-angled edge. whereas the control edge 186 closest to the threaded insert 22 is rounded. In the area of the annular groove 180, a transverse bore 188 extends through the control piston 166 in the radial direction, which is connected to the annular groove 180 on both sides in a fluid-conducting manner. The recess 172 of the control piston 166 facing the screw-in part 132 is connected to the transverse bore 188 in the control piston 166 via a central longitudinal bore 190 in the control piston 166 running in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. The inner diameter of the central bore 190 in the control piston 166 is smaller than the inner diameter of the recess 1 72 of the control piston 166 facing the screw-in part 132, the inner diameter of which in turn is smaller than the inner diameter of the recess 1 70 of the control piston 166 facing the threaded insert 22. The central bore 190 has the effect of a throttle or diaphragm for the fluid flowing through it.
In der zweiten Endstellung, in der der Steuerkolben 166 unter Vorspannung der Druckfeder 1 74 in Anlage mit der Ringscheibe 156 ist, verschließt der Steuerkolben 166 jede Einmündung der einen Teilkomponente 96 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 vollständig und verschließt diese. Zudem befindet sich die abgerundete Steuerkante 186 des Steuerkolbens 166, in Längsrichtung gesehen, in etwa im Mittenbereich der jeweiligen Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16, so dass der Steuerkolben 166 diese Bohrungen 1 18 hälftig verschließt. Legt der Steuerkolben 166 ausgehend von seiner zweiten Endstellung mit Ziel seiner ersten Endstellung einen Teil, insbesondere in etwa 20 Prozent, seines Verfahrweges zurück, wird der Fluidweg durch die eine Teilkomponente 96 zumindest teilweise freigegeben. Legt der Steuerkolben 166 ausgehend von seiner zweiten Endstellung mit Ziel seiner ersten Endstellung einen demgegenüber weiteren Teil, insbesondere in etwa 35 Prozent, seines Verfahrweges zurück, überdeckt die Ringnut 180 des Steuerkolbens 166 die Einmündung 191 der jeweiligen Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 vollständig bei weiter freigegebenem Fluidweg der einen Teilkomponente 96. Ist der Steuerkolben 166 an seiner ersten Endstellung angelangt, in der der Steuerkolben 166 in Anlage mit der zweiten Stufe 90 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 ist, befindet sich die rechtwinklige Steuerkante 184 des Steuerkolbens 166, in Längsrichtung gesehen, in etwa im Mittenbereich der jeweiligen Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16, so dass der Steuerkolben 166 die Einmündungen 191 dieser Bohrungen 1 18 zur Hälfte verschließt. Zudem gibt der Steuerkolben 166 den Fluidweg durch die eine Teilkomponente 96 zumindest nahezu vollständig frei. In the second end position, in which the control piston 166 is in contact with the annular disk 156 under the preload of the compression spring 174, the control piston 166 closes each opening of the one sub-component 96 into the Recess 86 of the rod part 56 completely and closes it. In addition, the rounded control edge 186 of the control piston 166, viewed in the longitudinal direction, is located approximately in the central region of the respective bore 118 of the further subcomponent 116, so that the control piston 166 closes these bores 118 in half. If the control piston 166, starting from its second end position and aiming for its first end position, covers part of its displacement path, in particular approximately 20 percent, the fluid path is at least partially released through the one subcomponent 96. If the control piston 166, starting from its second end position and aiming for its first end position, travels a further part of its travel path, in particular approximately 35 percent, the annular groove 180 of the control piston 166 completely covers the opening 191 of the respective bore 118 of the further subcomponent 116 with the fluid path of one subcomponent 96 being further opened up. If the control piston 166 has reached its first end position, in which the control piston 166 is in contact with the second step 90 of the recess 86 of the rod part 56, the right-angled control edge 184 of the control piston 166 is located in Seen in the longitudinal direction, approximately in the central region of the respective bore 1 18 of the other sub-component 1 16, so that the control piston 166 closes the openings 191 of these bores 1 18 in half. In addition, the control piston 166 opens the fluid path through the one subcomponent 96 at least almost completely.
In jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens 166, in der eine jeweilige Steuerkante 184, 186 der Ringnut 180 des Steuerkolbens 166, in Axialrichtung gesehen, im Bereich der Bohrungen 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 angeordnet ist, bildet diese Steuerkante 184, 186 der Ringnut 180 mit der im Bereich der Ringnut 180 angeordneten Steuerkante 122 der Einmündung 191 der jeweiligen Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 eine Drossel oder Blende, die bei geringer werdendem Öffnungsquerschnitt eine größer werdende Androsselung des Fluides und eine stärkere Dämpfung bewirkt. In each travel position of the control piston 166 in which a respective control edge 184, 186 of the annular groove 180 of the control piston 166, viewed in the axial direction, is arranged in the region of the bores 1 18 of the further subcomponent 1 16, this control edge 184, 186 also forms the annular groove 180 the arranged in the region of the annular groove 180 control edge 122 of the confluence 191 of the respective bore 1 18 of the other sub-component 1 16 a throttle or diaphragm, which with decreasing opening cross-section a increasing throttling of the fluid and greater damping.
In die Innenumfangsseite der dem Einschraubteil 132 zugewandten Ausnehmung 1 72 des Steuerkolbens 166 ist ein Innengewinde 192 eingebracht zum Eingreifen eines Außengewindes 194 einer zylindrischen Einschraubhülse 196 mit eben ausgebildeten und senkrecht zur Längsachse 14 des Federungszylinders ausgerichteten Stirnseiten 198, 199. Ist die Einschraubhülse 196 vollständig in den Steuerkolben 166 eingeschraubt, ist die dem Gewindeeinsatz 22 zugewandte Stirnseite 199 der Einschraubhülse 196 in Anlage mit dem von der Längsbohrung 190 durchgriffenen Boden der dem Einschraubteil 132 zugewandten Ausnehmung 1 72 des Steuerkolbens 166 und schließen die dem Einschraubteil 132 zugewandten Stirnseiten 168, 198 des Steuerkolbens 166 und der Einschraubhülse 196 bündig miteinander ab. Von dem innenumfänglichen Mittenbereich der Einschraubhülse 196 erstreckt sich radial nach innen ein vollumfänglich umlaufender und, im Längsschnitt gesehen, trapezförmiger Vorsprung 200 weg, dessen Seitenwände in Richtung der Längsachse 14 des Federungszylinders zulaufen. Derart ausgebildet weist die Einschraubhülse 196 einen zentralen Fluiddurchgang 202 auf, der eine Drossel- oder Blendenöffnung bildet. In den dem Einschraubteil 132 zugewandten Endbereich der Innenumfangsseite der Einschraubhülse 196 ist ein Mitnahmeprofil 204, beispielsweise ein In- nensechskant, zum Eingreifen eines Werkzeuges ausgebildet zwecks Ein- und Ausdrehens der Einschraubhülse 196 in den bzw. aus dem Steuerkolben 166. Der Innendurchmesser der Einschraubhülse 196 ist im Bereich zwischen seiner dem Einschraubteil 132 zugewandten Stirnseite 198 und seinem innenumfänglichen Vorsprung 200 kleiner ausgebildet als zwischen diesem Vorsprung 200 und seiner dem Gewindeeinsatz 22 zugewandten Stirnseite 199. An internal thread 192 is introduced into the inner peripheral side of the recess 172 of the control piston 166 facing the screw-in part 132 for engaging an external thread 194 of a cylindrical screw-in sleeve 196 with flat end faces 198, 199 aligned perpendicularly to the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. If the screw-in sleeve 196 is completely in screwed into the control piston 166, the face 199 of the screw-in sleeve 196 facing the threaded insert 22 is in contact with the bottom of the recess 172 of the control piston 166 facing the screw-in part 132, through which the longitudinal bore 190 passes, and close the faces 168, 198 of the control piston facing the screw-in part 132 166 and the screw-in sleeve 196 flush with each other. Extending radially inwards from the inner peripheral central area of the screw-in sleeve 196 is a full-circumferential and, viewed in longitudinal section, trapezoidal projection 200 whose side walls converge in the direction of the longitudinal axis 14 of the suspension cylinder. Designed in this way, the screw-in sleeve 196 has a central fluid passage 202 which forms a throttle or orifice opening. In the end region of the inner peripheral side of screw-in sleeve 196 facing screw-in part 132, there is a carrier profile 204, for example a hexagon socket, for engaging a tool for screwing screw-in sleeve 196 in and out of control piston 166. The inner diameter of screw-in sleeve 196 is smaller in the area between its end face 198 facing the screw-in part 132 and its inner peripheral projection 200 than between this projection 200 and its end face 199 facing the threaded insert 22.
Der zweite Medienraum 68 ist in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens 166 permanent fluidführend verbunden mit dem dritten Medienraum 74 über einen Fluidweg, der gebildet ist durch den jeweiligen Fluiddurchgang 148, 202 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 und der Einschraubhülse 196 sowie die Längs- 190, die Querbohrung 188 und die Ringnut 180 im Steuerkolben 166 und die Bohrung 1 18 der weiteren Teilkomponente 1 16 im Stangenteil 56. Zusätzlich ist der zweite Medienraum 68 mit dem dritten Medienraum 74 zumindest teilweise fluidführend verbunden über einen weiteren Fluidweg, der gebildet ist durch den Fluiddurchgang 148 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 und die Öffnungen der einen Teilkomponente 96 im Stangenteil 56, wenn der Steuerkolben 166 ausgehend von seiner zweiten Endstellung mit Ziel seiner ersten Endstellung zumindest einen Teil, insbesondere in etwa zumindest 20 Prozent, seines Verfahrweges zurückgelegt hat. The second media space 68 is permanently fluid-carrying connected to the third media space 74 in every travel position of the control piston 166 via a fluid path which is formed by the respective fluid passage 148, 202 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and the screw-in sleeve 196 as well as the longitudinal 190, the transverse bore 188 and the annular groove 180 in the control piston 166 and the bore 1 18 of the further sub-component 1 16 in the rod part 56. In addition, the second media space 68 is at least partially fluid-carrying connected to the third media space 74 via a further fluid path, which is formed by the fluid passage 148 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and the openings of the one sub-component 96 in the rod part 56, when the control piston 166, starting from its second end position and aiming for its first end position, has covered at least part, in particular approximately at least 20 percent, of its displacement path.
Die Fig. 1 zeigt den Federungszylinder in einem Zustand, in dem dessen Kolbenstange 34 unter Einwirkung einer drückenden Kraft auf den Federungszylinder vollständig eingefahren ist. In diesem Zustand ist das Dämpferteil 52 vollständig komprimiert und der Gasdruck im ersten Medienraum 67 ist maximal, wobei sich die Öldrucke im zweiten 68 und im dritten 74 Medienraum weitestgehend entsprechen. Aufgrund des Druckgleichgewichts in dem zweiten 68 und dem dritten 74 Medienraum ist der Steuerkolben 166 (Fig. 2) von der Kraft der Druckfeder 1 74 beaufschlagt in Anlage an der Ringscheibe 156 in seiner zweiten Endstellung angeordnet. In dieser Endstellung verschließt der Steuerkolben 166 mit seinem vollen Außendurchmesser die Einmündungen der einen Teilkomponente 96 der Dämpfungseinrichtung 72 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 und verschließt mit seinem vollen Außendurchmesser die Einmündungen 191 der weiteren Teilkomponente 1 16 in etwa hälftig. 1 shows the suspension cylinder in a state in which its piston rod 34 is fully retracted under the action of a pressing force on the suspension cylinder. In this state, the damper part 52 is fully compressed and the gas pressure in the first media space 67 is at a maximum, with the oil pressures in the second 68 and in the third 74 media space largely corresponding. Due to the pressure balance in the second 68 and the third 74 media space, the control piston 166 (FIG. 2) is acted upon by the force of the compression spring 174 and is arranged in contact with the annular disk 156 in its second end position. In this end position, the control piston 166 closes the openings of one subcomponent 96 of the damping device 72 into the recess 86 of the rod part 56 with its full outside diameter and closes the openings 191 of the further subcomponent 116 approximately in half with its full outside diameter.
Wirkt ausgehend von dieser eingefahrenen Endstellung der Kolbenstange 34 eine ziehende Kraft auf den Federungszylinder, insbesondere die Kolbenstange 34, erhöht sich der Fluiddruck im dritten Medienraum 74, dessen Volumen sich aufgrund der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 verringert, und reduziert sich gleichzeitig der Fluiddruck im zweiten Medienraum 68, dessen Volumen sich vergrößert. Aufgrund des sich verringernden Fluiddrucks im zweiten Medienraum 68 entspannt sich das Gas im Gasraum 67 und verfährt der Trennkolben 64 in Richtung des Gewindeeinsatzes 22, wodurch die Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 unterstützt wird und insbesondere das Ausbilden von Kavitationen im zweiten Medienraum 68 verhindert wird. Unter diesen Druckverhältnissen verbleibt der Steuerkolben 166 in seiner zweiten Endstellung. Zum Ausgleich der Druckverhältnisse strömt das Hydraulikmedium angedrosselt von dem dritten Medienraum 74 in den zweiten Medienraum 68 über nur einen Fluidweg, der gebildet ist durch die weitere Teilkomponente 1 16, die Ringnut 180, die Quer- 188 und die Längsbohrungen 190 im Steuerkolben 166 sowie die Fluiddurchgänge 148, 202 der Einschraubhülse 196, der Ringscheibe 156 und des Einschraubteils 132. Dergestalt übernimmt nur die weitere Teilkomponente 1 16 die Dämpfung. If, starting from this retracted end position of the piston rod 34, a pulling force acts on the suspension cylinder, in particular the piston rod 34, the fluid pressure in the third media chamber 74 increases Volume decreases due to the extension movement of the piston rod 34, and at the same time reduces the fluid pressure in the second media chamber 68, the volume of which increases. Due to the decreasing fluid pressure in the second media chamber 68, the gas in the gas chamber 67 expands and the separating piston 64 moves in the direction of the threaded insert 22, whereby the extension movement of the piston rod 34 is supported and, in particular, the formation of cavitation in the second media chamber 68 is prevented. Under these pressure conditions, the control piston 166 remains in its second end position. To equalize the pressure conditions, the hydraulic medium flows in a throttled manner from the third media chamber 74 into the second media chamber 68 via only one fluid path, which is formed by the further subcomponent 116, the annular groove 180, the transverse 188 and the longitudinal bores 190 in the control piston 166 and the Fluid passages 148, 202 of the screw-in sleeve 196, the annular disk 156 and the screw-in part 132. In this way, only the further sub-component 116 takes on the damping.
Wirkt ausgehend von einer zumindest teilweise ausgefahrenen Stellung der Kolbenstange 34 eine drückende Kraft auf den Federungszylinder, insbesondere die Kolbenstange 34 (Fig. 3), erhöht sich der Fluiddruck im zweiten Medienraum 68, dessen Volumen sich aufgrund der Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 verringert, und reduziert sich gleichzeitig der Fluiddruck im dritten Medienraum 74, dessen Volumen sich vergrößert. Gleichzeitig übt das Fluid im zweiten Medienraum 68 einen Druck auf den Trennkolben 64 aus, der in Richtung des Verschlusskörpers 18 verfährt, so dass das Gas im Gasraum 67 komprimiert wird, was zusätzlich dämpfend wirkt. If, starting from an at least partially extended position of the piston rod 34, a compressive force acts on the suspension cylinder, in particular the piston rod 34 (Fig. 3), the fluid pressure increases in the second media chamber 68, the volume of which decreases due to the retraction movement of the piston rod 34, and is reduced at the same time the fluid pressure in the third media space 74, the volume of which increases. At the same time, the fluid in the second media space 68 exerts pressure on the separating piston 64, which moves in the direction of the closure body 18, so that the gas in the gas space 67 is compressed, which has an additional damping effect.
Unter diesen Druckverhältnissen bewegt sich der Steuerkolben 166 jedenfalls von seiner zweiten Endstellung weg. In Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem zweiten 68 und dem dritten 74 Medienraum verbleibt der Steuerkolben 166 in zumindest einer sich von den Endstellungen unterscheidenden Zwischenstellung oder bewegt sich in seine erste Endstellung. In zumindest einer sich von den Endstellungen unterscheidenden Zwischenstellung ist der Steuerkolben 166 mit seinen beiden Stirnseiten 168, 169 nicht in Anlage an einer Komponente des Federungszylinders und in seiner ersten Endstellung ist der Steuerkolben 166 an der zweiten Stufe 90 der Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 in Anlage. In der zumindest einen Zwischenstellung und der ersten Endstellung überdeckt der Steuerkolben 166 mit seiner Ringnut 180 die Einmündungen 191 der weiteren Teilkomponente 1 16 in die Ausnehmung des Stangenteils 56 zumindest teilweise und gibt gleichzeitig die Einmündungen der einen Teilkomponente 96 der Dämpfungseinrichtung 72 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 zumindest teilweise frei. In any case, under these pressure conditions, the control piston 166 moves away from its second end position. Depending on the pressure difference between the second 68 and the third 74 medium space, the control piston 166 remains in at least one intermediate position that differs from the end positions or moves into its first end position. In at least one intermediate position, which differs from the end positions, the two end faces 168, 169 of the control piston 166 are not in contact with a component of the suspension cylinder, and in its first end position the control piston 166 is in contact with the second step 90 of the recess 86 of the rod part 56 . In the at least one intermediate position and the first end position, the annular groove 180 of the control piston 166 at least partially covers the openings 191 of the further subcomponent 116 into the recess of the rod part 56 and at the same time gives the openings of the one subcomponent 96 of the damping device 72 into the recess 86 of the Rod part 56 at least partially free.
Zum Ausgleich der Druckverhältnisse strömt das Hydraulikmedium angedrosselt bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 von dem zweiten Medienraum 68 in den dritten Medienraum 74 einerseits über den einen Fluidweg, der durch die Fluiddurchgänge 148, 202 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 und der Einschraubhülse 196 sowie die Längs- 190, die Querbohrungen 188 und die Ringnut 180 im Steuerkolben 166 und den Fluiddurchgang 120 der weiteren Teilkomponente 1 16 gebildet ist und zusätzlich angedrosselt andererseits über einen weiteren Fluidweg, der durch die Fluiddurchgänge 148, 202, 1 10 des Einschraubteils 132, der Ringscheibe 156 sowie der einen Teilkomponente 96 gebildet ist. Dergestalt übernehmen beide Teilkomponenten 96, 1 16 zusammen die Dämpfung jeweils zu variablen Anteilen und insbesondere mit sich voneinander unterscheidender Androsselung. To equalize the pressure conditions, the hydraulic medium flows in a throttled manner when the piston rod 34 retracts from the second media chamber 68 into the third media chamber 74, on the one hand via the one fluid path which runs through the fluid passages 148, 202 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and the screw-in sleeve 196 as well as the Longitudinal 190, the transverse bores 188 and the annular groove 180 in the control piston 166 and the fluid passage 120 of the further sub-component 1 16 is formed and additionally throttled on the other hand via a further fluid path through the fluid passages 148, 202, 1 10 of the screw-in part 132, the annular disk 156 and one sub-component 96 is formed. In this way, both sub-components 96, 116 together take over the damping in variable proportions and in particular with throttling that differs from one another.
Schließlich können bei einer fortwährenden dahingehenden Einfahrbewegung die einander zugewandten Stirnseiten 55, 58 des an dem dem Gehäuse 10 abgewandten Ende der Kolbenstange 34 angebrachten Körpers 44 und des elastischen Dämpferteils 52 in Anlage miteinander gelangen, woraufhin das Dämpferteil 52 komprimiert und die Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 dadurch weiterhin dämpfend abgebremst wird. Ist die Kolbenstange 34 in einer unbelasteten Stellung, insbesondere einer Zwischenstellung, oder ihrer ein- oder ausgefahrenen Endstellung angeordnet, gleichen sich die Fluiddrücke in dem zweiten 68 und dritten 74 Medienraum im Wesentlichen an, so dass der Steuerkolben 166 unter Vorspan- nung der Druckfeder 1 74 zurück in seine zweite Endstellung gebracht wird. Finally, with a continuous retracting movement of this kind, the mutually facing end faces 55, 58 of the body 44 attached to the end of the piston rod 34 facing away from the housing 10 and of the elastic damping part 52 can come into contact with one another, whereupon the damping part 52 is compressed and the retracting movement of the piston rod 34 thereby continues to be braked with dampening. If the piston rod 34 is in an unloaded position, in particular an intermediate position, or in its retracted or extended end position, the fluid pressures in the second 68 and third 74 media chambers essentially equalize, so that the control piston 166, under preload of the compression spring 1 74 is brought back into its second end position.
Da zum Ausgleich der Druckverhältnisse des zweiten 68 und des dritten 74 Medienraumes bei einer Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 für das von dem dritten 74 in den zweiten 68 Medienraum strömende Fluid ausschließlich der eine Fluidweg zur Verfügung steht, wobei der Steuerkolben 166 die Einmündung 191 der weiteren Teilkomponente 1 16 in die Ausnehmung 86 des Stangenteils 56 in etwa hälftig verschließt, wohingegen bei einer Einfahrbewegung der Kolbenstange 34 für das von dem zweiten 68 in den dritten 74 Medienraum strömende Fluid neben dem einen Fluidweg zusätzlich der weitere Fluidweg vorgesehen ist, wobei der Steuerkolben 166 die Ein- mündung 191 der weiteren Teilkomponente 1 16 höchstens in etwa hälftig verschließt, wird das Fluid bei der Ausfahrbewegung der Kolbenstange 34 stärker angedrosselt als bei der Einfahrbewegung der Kolbenstange 34. Dadurch wird durch den Federungszylinder bei der Ausfahrbewegung eine stärkere Dämpfung bewirkt als bei der Einfahrbewegung. Since only one fluid path is available for the fluid flowing from the third 74 into the second 68 media chamber to equalize the pressure ratios of the second 68 and third 74 media chambers during an extension movement of the piston rod 34, with the control piston 166 connecting the junction 191 of the further subcomponent 1 16 in the recess 86 of the rod part 56 closes approximately in half, whereas during an inward movement of the piston rod 34 for the fluid flowing from the second 68 into the third 74 media chamber, the further fluid path is provided in addition to the one fluid path, with the control piston 166 Confluence 191 of the further sub-component 1 16 is closed at most approximately in half, the fluid is throttled more strongly during the extension movement of the piston rod 34 than during the retraction movement of the piston rod 34. As a result, the suspension cylinder causes greater damping during the extension movement than during the retraction movement .

Claims

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P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t claims
1 . Federungszylinder mit einem Zylindergehäuse (10) und einem darin längsverfahrbar angeordneten Trennkolben (64), der einen ersten Medienraum (67) von einem zweiten Medienraum (68) separiert und mit einer im Zylindergehäuse (10) längsverfahrbar angeordneten Kolbenstange (34), die einen dritten Medienraum (74) begrenzt, der über eine Dämpfungseinrichtung (72) mit dem zweiten Medienraum (68) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (72) aus zwei Teilkomponenten (96, 1 16) besteht, die, in Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) gesehen, derart hintereinander angeordnet sind, dass in eine Federrichtung der Kolbenstange (34) beide Teilkomponenten (96, 1 16) und in die der einen Federrichtung entgegengesetzte andere Federrichtung nur eine Teilkomponente (1 16) die Dämpfung übernehmen. 1 . Suspension cylinder with a cylinder housing (10) and a longitudinally movable separating piston (64) which separates a first media space (67) from a second media space (68) and with a longitudinally movable piston rod (34) in the cylinder housing (10) which has a third media space (74), which is connected to the second media space (68) via a damping device (72), characterized in that the damping device (72) consists of two sub-components (96, 1 16) which, in the direction of travel of the piston rod (34) are arranged one behind the other in such a way that in one spring direction of the piston rod (34) both sub-components (96, 1 16) and in the spring direction opposite to the other spring direction only one sub-component (1 16) take over the damping.
2. Federungszylinder nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Teilkomponente (96, 1 16) aus mindestens einer Blendenöffnung (1 10, 120) gebildet ist, die im Stangenteil (56) der Kolbenstange (34) angeordnet, mit ihrem einen freien Ende in den dritten Medienraum (74) permanent medienführend und mit ihrem anderen freien Ende in einen Hohlraum (86) der Kolbenstange (34) ausmündet. 2. Suspension cylinder according to claim 1, characterized in that the respective partial component (96, 1 16) is formed from at least one aperture (1 10, 120) which is arranged in the rod part (56) of the piston rod (34) with its one free End in the third media space (74) permanently media-carrying and opens with its other free end in a cavity (86) of the piston rod (34).
3. Federungszylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (86) der Kolbenstange (34) ein Steuerkolben3. Suspension cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that in the cavity (86) of the piston rod (34) has a control piston
(166) unter dem Einfluss eines Energiespeichers (1 74), vorzugsweise in Form einer Druckfeder, längsverfahrbar geführt ist. (166) under the influence of an energy store (1 74), preferably in the form of a compression spring, is guided in a longitudinally displaceable manner.
4. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfedern der Kolbenstange (34) der in ihr geführte Steuerkolben (166) beide Teilkomponenten (96, 1 16) zumindest teilweise frei lässt und beim Ausfedern die eine Teilkomponente (96), die benachbart zum zweiten Medienraum (68) angeordnet ist, verschließt. 4. Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that during deflection of the piston rod (34) in it guided control piston (166) leaves both sub-components (96, 116) at least partially free and, during rebounding, closes the one sub-component (96) which is arranged adjacent to the second media chamber (68).
5. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (166) eine Art Blenden- oder Drosselstelle (202) aufweist, die mit ihrem einen freien Ende in den zweiten Medienraum (68) und mit ihrem anderen freien Ende in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens (166), über die dem zweiten Medienraum (68) entfernt liegende weitere Teilkomponente (1 16), in den dritten Medienraum (74) ausmündet. 5. Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston (166) has a type of diaphragm or throttle point (202) which has one free end in the second media chamber (68) and with its other free end in each Displacement of the control piston (166), via which the further sub-component (1 16) remote from the second media space (68) opens out into the third media space (74).
6. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Teilkomponente (96) mehrere in einer Ebene quer zur Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) angeordnete Blendenöffnungen (1 10) aufweist, die jeweils aus einem tauschbaren Einsatzteil (100) in der Kolbenstange (34) gebildet ist. 6. Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that one sub-component (96) has a plurality of apertures (1-10) arranged in a plane transverse to the direction of travel of the piston rod (34), each consisting of an exchangeable insert part (100) in the Piston rod (34) is formed.
7. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Teilkomponente (1 16) mehrere in einer Ebene quer zu Verfahrrichtung der Kolbenstange (34) angeordnete weitere Blendenöffnungen (120) aufweist, die jeweils aus einer Querbohrung (1 18) gleichen Durchmessers in der Kolbenstange (34) gebildet sind. 7. Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the further sub-component (1-16) has several further apertures (120) arranged in a plane transverse to the direction of travel of the piston rod (34), each consisting of a transverse bore (1-18). Diameter in the piston rod (34) are formed.
8. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (166) bei zumindest teilweise gespannter Druckfeder (174) in einer ersten Anschlagstellung an der Stange (56) der Kolbenstange (34) und bei zumindest teilweise entspannter Druckfeder (1 74) in einer zweiten, gegenüberliegenden Anschlagstellung an Teilen des Kolbens (60) der Kolbenstange (34) an liegt. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (60) der Kolbenstange (34) eine in Richtung des Steuerkolbens (166) sich im freien Querschnitt reduzierte Durchgangsöffnung (148) aufweist. Federungszylinder nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (166) außenumfangsseitig eine, vorzugsweise ringförmige, Nut (180) aufweist, die über eine querverlaufende Fluidführung (188) permanent in medienführender Verbindung mit der Blende oder Drosselstelle (202) des Steuerkolbens (166) ist und in jeder Verfahrstellung des Steuerkolbens (166) zumindest teilweise die weitere Teilkomponente (1 16) überdeckt. 8. Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that when the compression spring (174) is at least partially tensioned, the control piston (166) in a first stop position on the rod (56) of the piston rod (34) and when the compression spring (174 ) in a second, opposite Stop position on parts of the piston (60) of the piston rod (34) rests. Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (60) of the piston rod (34) has a passage opening (148) which is reduced in free cross-section in the direction of the control piston (166). Suspension cylinder according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston (166) has a preferably ring-shaped groove (180) on the outer circumference, which is permanently in media-carrying connection with the diaphragm or throttle point (202) of the control piston via a transverse fluid guide (188). (166) and in each displacement position of the control piston (166) at least partially covers the further sub-component (1 16).
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