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Hydraulischer Stossdämpfer
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Stossdämpfer, dessen zylindrisches Gehäuse einen flüssigkeitsgefüllten Hohlraum aufweist, der auf einer Stirnseite durch einen aus Gummi od. dgl. gebil- deten, randseitig an der Gehäuseinnenwand befestigten, dickwandigen Federkörper abgeschlossen ist, wo- bei im Gehäuse eine randseitig festgeklemmte, mit Öffnungen versehene Trennwand vorgesehen ist, an die aussenseitig ein gleichfalls flüssigkeitsgefüllter Pumpraum anschliesst, dessen Volumen durch die Be- wegung eines Verdrängers veränderbar ist, wobei der elastische Federkörper ausschliesslich durch die
Druckänderungen der Flüssigkeit elastisch verformbar ist.
Durch die Erfindung wird ein Stossdämpfer dieser Art dahingehend verbessert, dass er einfach in Auf- bau und Wirkung ist und in wirtschaftlicher Weise hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Pumpraum nach aussen durch eine flexible
Membrane abgeschlossen ist, die in ihrem mittleren Teil am Kopf des Verdrängers befestigt ist, wogegen ihr kreisrunder Rand an der Trennwand festgeklemmt ist.
Vorzugsweise nimmt hiebei der plattenförmige Federkörper vom Randbereich zur Mitte hin in der Dicke ab, d. h. er ist aussen stärker als in der Mitte.
Ein Stossdämpfer der beschriebenen Art kann zweckmässig in einer Fahrzeugradaufhängung verwendet werden, wo er zwischen dem abgefederten Teil des Wagens und dem Rad wirkt. In diesem Fall kann erfindungsgemäss der durch den Federkörper abgeschlossene Raum eine Öffnung zur Verbindung mit dem entsprechenden Raum eines im wesentlichen gleichen weiteren Dämpfers aufweisen.
Die biegsame Membrane besteht aus verstärktem Gummi oder gummiartige Material und ist an ihrer Aussenseite mit ihrem als Wulst ausgebildeten Rand mit dem Gehäuse verklammert, doch verläuft ihr übriger Teil ununterbrochen, also ohne Anordnung einer zentralen Öffnung oder einer inneren Verstär- kung.
Die Membrane besitzt gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung vor Einbau in den Dämpfer Kegelform und ist so ausgebildet, dass sie in den Oberteil des Verdrängers passt. Sie ist von diesem lösbar und kann einen an ihrer Unterseite mitgeformten Dübel in Form eines Gummibolzens aufweisen, um sie in der Höhlung des Verdrängers festzulegen. Allenfalls kann die Membrane aber auch mittels einer Schraubverbindung fest an den Verdränger angeschlossen sein.
Eine relativ dünne und undurchlässige gesonderte Auskleidung ist entweder an die Innenfläche der Membrane angeformt oder sie ist der Gestalt der Membrane entsprechend ausgebildet und wird beim Zusammenbau des Stossdämpfers so gehalten, dass sie der Innenfläche der Membrane aufliegt. Diese Auskleidung besteht vorzugsweise aus einem synthetischen Kautschuk, beispielsweise Butyl.
Die konische Form des Verdrängers ermöglicht die Anordnung eines Dämpfungsventiles in der Art, dass dieses innerhalb der Verdrängerhöhlung zu liegen kommt, wenn sich der Verdränger in der durch Stoss hervorgerufenen Extremstellung befindet.
Die Zeichnung, an Hand deren weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung erläutert werden, stellt einen Aufriss einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Stossdämpfers im Schnitt dar, welche zur Verwendung bei einerFahrzeugaufhängung bestimmt ist und einen Gummikörper als Wand des Pumpraumes benützt.
Der Stossdämpfer besitzt ein zylindrisches Gehäuse, das im wesentlichen aus zwei Pressteilen 4 und 5
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besteht, welche den Randwulst 3 einer Membrane 6 und den äusseren Rand einer undurchlässigen Auskleidung 7 festhalten. Um den Mittelteil der Membrane 6 aufzunehmen, weist erfindungsgemäss die an der
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innerhalb der Höhlung des Verdrängers zu liegen kommt, wenn dieser sich in der durch Stoss auf das Rad hervorgerufenen Extremstellung befindet. Der Pressteil 4 ist an dem gefederten Teil des Fahrzeuges mon- tiert, während der Verdränger 8 mit dem Rad in Verbindung steht.
Der Verdränger 8 ist mit einem metallenen Anschlussring 9 verschweisst, der seinerseits an einen schalenartigen Metallteil 10 mit einem abwärtsgerichteten Zapfen 21 angeschweisst ist, an dessen unte- rem Ende eine Kugel 22 für eine Kugelgelenkverbindung mit dem nicht dargestellten Radaufhängungsarm vorgesehen ist. Die Membrane 6 ist mit einer konischen, metallenen Verstärkungseinlage 24 ausgestattet und mit dem Verdränger 8 durch die Schraube 25 verbunden.
Der Rand des die Trennwand 5 bildenden Pressteiles ist um den Wulst der Membrane 6 und die Aus- kleidung 7 herumgewölbt, um diese Teile unverrückbar festzuhalten. Bei dieser Ausführungsform ist ge- mäss einem weiteren Merkmal der Erfindung in an sich bekannter Weise ein vom Gehäuse getragener
Stützrand oder-zylinder 11 vorgesehen, welcher die Membrane umgibt, um zu verhindern, dass diese überbeansprucht wird, wenn sie sich bei Erreichung der tiefsten, Stellung der Vorrichtung, d. h. bei der strichliert angedeuteten Verdrängerstellung C, ausdehnt.
Der Pressteil 4 ist mit seinem oberen Ende an den gefederten Teil des Fahrzeuges od. dgl. angeschlossen und dient auch als Gehäuse für den Pumpraum 41, dessen elastische Wand von einem Gummikörper 42 gebildet wird.
Der Gummikörper 42 ist im Randbereich 43 mit der Innenfläche des Pressteiles 4 verbunden, welcher sich von unten nach oben verjüngt und nach Herstellung der Verbindung mit dem Gummikörper durch
Walzen od. dgl. noch etwas im Durchmesser verkleinert wird, um Spannungen im Gummi infolge der Zusammenziehung desselben beim Abkühlen nach dem Verbinden auszuschalten. Der Gummikörper 42 nimmt erfindungsgemäss in der Dicke von seinem Rand, d. i. von seiner Verbindungszone 43 zum Mittelpunkt hin, ab und ist mit einer dünnen, mit dem Metall verbundenen Gummihaut 44 versehen, die zwischen den Pressteilen 4 und 5 festgehalten wird, wenn der Pressteil 4 darübergearbeitet ist. Diese Hautbildet als Teil des Gummikörpers 42 einen flüssigkeitsdichten Abschluss für die den Pumpraum bildende Kammer 41.
In der Krone des plattenförmigen Federkörpers 42 ist eine Scheitelnut 45 vorgesehen, die na ! se der Anschlusszone 43 im Federkörper 42 rundherum verläuft und ungefähr trapezförmigen Querschnitt aufweist.
Der Zweck der Nut ist, bei Stosswirkung, also Deformierung des Gummikörpers 42 gemäss der Stellung A, ein Abreissen des Gummikörpers vom Gehäuse 4 bzw. ein Einreissen des Gummikörpers an dieser besonders gespannten Zone auszuschalten. Die Kammer 41 ist mit einem Ventil 46 ausgestattet, durch das die Arbeitsflüssigkeit nachgefüllt werden kann. Im Falle einer Aufhängung gemäss der früher erwähnten Verbundbauweise kann gemäss der Erfindung die Kammer mit der entsprechenden Kammer einer gleichen, beim andern Rad der gleichen Fahrzeugseite angeordneten Vorrichtung verbunden sein. Als Verbindung kann hiebei entweder ein starres oder ein solches Rohr vorgesehen sein, welches sich elastisch unter einem inneren hydraulischen Druck ausdehnt, welches Rohr mittels des Stutzens 12 an das Innere der Kammer 41 angeschlossen ist.
Das Ventil besteht aus zwei Gummiklappen 50 und 51, welche Paare von Öffnungen 52 und 53 steuern, die unter rechtem Winkel zueinander im Pressteil 5 angeordnet sind. Die Ventilklappen werden mit Hilfe eines zentralen Zapfens 55 und Beilagstücken 56 an Ort und Stelle gehalten. Die Klappe 50 verhindert ein Austreten der Arbeitsflüssigkeit aus der Kammer 41 durch Schliessen der Öffnungen 52, wogegen die Klappe 51 den Durchgang von Flüssigkeit in entgegengesetzter Richtung durch Abschluss der Öffnungen 53 verhindert. Sickerdurchlässe 60 gestatten ein Durchfliessen zu und von der Kammer 41, und es kann ihr Durchmesser zwecks Anpassung an den gewünschten Dämpfungsgrad verändert werden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist bei Verwendung zwischen dem gefederten Teil eines Fahrzeuges und einem Radaufhängungsarm folgende :
Die Ruhestellung der Vorrichtung ist mit B bezeichnet, wobei das über die Flüssigkeit und den Federkörper 42 getragene Wagengewicht im Gleichgewicht gehalten wird. Gelangt nun das Rad über eine Ungleichmässigkeit der Strasse oder wird das Fahrzeug in eine scharfe Ablenkung geführt und dabei das effektive Gewicht auf dieses Rad erhöht, werden Verdränger und Membrane nach oben bewegt und Flüssigkeit durch das Ventil in die Kammer 41 gefördert, deren elastische, aus dem Gummikörper 42 bestehende Wand einem solchen Einströmen von Flüssigkeit widersteht.
Dieser Widerstand gegen die Aufwärtsbewegung durch den Verdränger bei Hinaufstossen wird durch die Formen des Verdrängers und der Membrane erreicht.
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Die extreme Stossstellung, die Ruhestellung und die extreme Rückführstellung der Teile sind mit A bzw. B bzw. C bezeichnet. Das Ventil dämpft den Flüssigkeitsstrom zu und von der Kammer 41 und setzt dadurch unerwünschte Schwingungen auf einen Mindestwert herab.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulischer Stossdämpfer, dessen zylindrisches Gehäuse einen flüssigkeitsgefüllten Hohlraum aufweist, der auf einer Stirnseite durch einen aus Gummi od. dgl. gebildeten, randseitig an der Gehäuseinnenwand befestigten, dickwandigen Federkörper abgeschlossen ist, wobei im Gehäuse eine randseitig festgeklemmte, mit Öffnungen versehene Trennwand vorgesehen ist, an die aussenseitig ein gleichfalls flüssigkeitsgefüllter Pumpraum anschliesst, dessen Volumen durch die Bewegung eines Verdrängers ver- änderbar ist, wobei der elastische Federkörper ausschliesslich durch die Druckänderungen der Flüssigkeit elastisch verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpraum (41) nach aussen durch eine flexible Membrane (6) abgeschlossen-ist,
die in ihrem mittleren Teil am Kopf des Verdrängers (8) befestigt ist, wogegen ihr kreisrunder Rand an der Trennwand (5) festgeklemmt ist.