DE1122845B - Suspension strut with hydraulic damping for vehicles - Google Patents

Description

Federbein mit hydraulischer Dämpfung für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Federbein mit hydraulischer Dämpfung für Fahrzeuge, wie es zur Abstützung von Wagenachsen gegen den Wagenaufbau verwendet wird, bei dem in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten, starren Gehäuse eine hohle und elastische, mittels einer in das Gehäuse ragenden Übertragungsstange belastbare Tragfeder, beispielsweise eine aus Tellerfedern bestehende säulenartige Tragfeder, angeordnet ist, die das Gehäuse in einen inneren, von der Tragfeder umschlossenen und beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum sowie in einen äußeren, beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden Teilraum unterteilt.Suspension strut with hydraulic damping for vehicles The invention relates on a strut with hydraulic damping for vehicles as it is for support of car axles against the car body is used in which in one with a Damping fluid-filled, rigid housing a hollow and elastic, means a load-bearing suspension spring projecting into the housing, for example a column-like suspension spring consisting of disc springs is arranged, which the Housing in an inner, enclosed by the suspension spring and liquid during compression dispensing subspace as well as in an outer, dispensing liquid during the return stroke Subspace divided.

Derartige Federbeine sind bereits bekannt. Bei einer dieser Ausführungen stützt sich die aus Tellerfedern bestehende, hohle, säulenartige Tragfeder mit ihren beiden Enden an allseitig mit Dämpfungsflüssigkeit umgebenen Dämpfungskolben mit nach innen öffnenden Einwegventilen und mit einem genau bemessenen Drosselspalt zwischen Kolben und Gehäusewand ab, wobei von beiden Dämpfungskolben durch beide Abschlußwände des Gehäuses hindurchtretende, an die gegeneinander abzufedernden Teile angeschlossene Kolbenstangen ausgehen. Der Innenraum der Tragfeder ist vollkommen mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt und enthält keine Ausgleichsmittel. Bei dieser Anordnung tritt beim Ein- und Ausfedern auch ein Hin- und Herströmen von Dämpfungsflüssigkeit zwischen dem inneren. beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum und dem äußeren, beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden Teilraum ein. Diese Strömung der Dämpfungsflüssigkeit kann jedoch nicht zu einer wirksamen Dämpfung des Rückhubes benutzt werden, weil der beim Rückhub Flüssigkeit abgebende Teilraum außerhalb der Tragfeder wegen des Volumenausgleichs für die Kolbenstangen Luftpolster enthalten oder mit Ausgleichsräumen in Verbindung stehen muß, so daß er nicht als Hochdruckraum ausgebildet sein kann. Es ist daher die Anordnung der erwähnten Dämpfunoskolben mit der teuren Bearbeitung der Laufflächen notwendig, die zudem einem Verschleiß unterliegen, so daß die Dämpfungskraft im Laufe des Betriebes nachläßt. Außerdem sind bei den bekannten Anordnungen keine Öffnungen oder Ventile vorgesehen, durch welche beim Einfedern die Flüssigkeit aus dem sich verkleinernden. inneren Teilraum in der Tragfeder abströmen kann. Der Flüssigkeitsdurchfluß muß daher durch die Spalte an den Berührungsflächen der Tellerfedern hindurch erfolgen. Es entsteht daher beim Einfedern unter Umständen eine unerwünscht hohe Dämpfungskraft, während beim Rückhub, wie bereits erwähnt, eine wirksame Dämpfung nur mit Hilfe von Dämpfungskolben erreicht wird. Dieses bekannte Federbein ermöglicht daher eine wesentliche Dämpfung nur beim Einfedern. nicht jedoch beim Ausfedern.Such struts are already known. In one of these versions the hollow, columnar suspension spring, which consists of disc springs, is supported by its at both ends of the damping piston surrounded on all sides with damping fluid inwardly opening one-way valves and with a precisely dimensioned throttle gap between the piston and the housing wall, both damping pistons through both End walls of the housing passing through to the one against the other to be cushioned Parts connected piston rods run out. The interior of the suspension spring is perfect filled with damping fluid and does not contain any leveling agents. At this Arrangement occurs during compression and rebound also a back and forth flow of damping fluid between the inner. the subspace releasing liquid during compression and the outer, on the return stroke of the fluid-releasing subspace. This flow of damping fluid however, cannot be used to effectively dampen the return stroke, because the subspace emitting liquid during the return stroke outside the suspension spring because of the Volume compensation for the piston rods contain air cushions or with compensation spaces must be in connection so that it can not be designed as a high pressure chamber. It is therefore the arrangement of the damping pistons mentioned with the expensive machining the running surfaces necessary, which are also subject to wear, so that the damping force decreases in the course of operation. In addition, there are none in the known arrangements Openings or valves are provided through which the liquid is discharged during compression the shrinking. inner subspace can flow off in the suspension spring. The liquid flow must therefore take place through the gaps on the contact surfaces of the disc springs. Therefore, under certain circumstances, an undesirably high damping force arises during compression, while during the return stroke, as already mentioned, effective damping is only possible with the aid is achieved by damping pistons. This known strut therefore enables a substantial damping only during compression. but not when rebounding.

Ferner ist ein Federbein bekannt, bei dem eine hohle, elastische. blasebalgartig wirkende, das dichte Gehäuse für die Dämpfungsflüssigkeit bildende Tragfeder zusammen mit ihren stirnseitigen Begrenzungswänden gleichzeitig einen beim Einfedern Flüssigkeit verdrängenden Teilraum bildet. Beim Einfedern wird Flüssiekeit in einen an der Außenseite einer stirnseitigen Begrenzungswand angebrachten, beispielsweise aus einem Faltenbalg bestehenden äußeren Teilraum verdrängt. Beim Rückhub strömt die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung. Beim Hin- und Herströmen wird die Dämpfungsflüssigkeit durch drosselnde Durchlässe in der Begrenzungswand gebremst, wodurch eine Dämpfung eintritt.Furthermore, a suspension strut is known in which a hollow, elastic. Bellows-like acting, forming the tight housing for the damping fluid Suspension spring together with its front boundary walls at the same time forms the fluid displacing sub-space during compression. During compression, it becomes liquid in one attached to the outside of a front boundary wall, for example displaced from a bellows existing outer subspace. Flows during the return stroke the liquid in reverse. When flowing back and forth, the damping fluid becomes braked by throttling passages in the boundary wall, creating a damping entry.

Die für Fahrzeuge fast ausschließlich wichtige Dämpfungskraft beim Rückhub ist bei dieser Anordnung dadurch eng begrenzt, daß in dem beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden äußeren Teilraum, von dem aus der Volumenausgleich erfolgt, lediglich der Druck der umgebenden Atmosphäre zur Rückförderung der Dämpfungsflüssigkeit zur Verfügung steht. Dieser äußere, beim Rückhub Flüssigkeit abgebende Teilraum kann bei diesem bekannten Federbein auch in einer ins Innere der Tragfeder ragenden Einbuchtung einer stirnseitigen Begrenzungswand angeordnet sein, wodurch erreicht wird, daß er nicht über die äußeren Konturen der das Gehäuse bildenden Tragfeder hinausragt. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß bei Fahrzeugfederungen die wesentliche Dämpfung beim Rückhub, also beim Ausfedern, auftreten muß.The damping force that is almost exclusively important for vehicles In this arrangement, the return stroke is narrowly limited in that there is liquid in the return stroke emitting outer subspace, from which the volume compensation takes place, only the pressure of the surrounding atmosphere for the return of the damping liquid to Available. This outer subspace, which emits liquid on the return stroke, can in this known strut also in an indentation protruding into the interior of the suspension spring be arranged an end boundary wall, whereby it is achieved that it does not protrude beyond the outer contours of the suspension spring forming the housing. In Practice has shown that the essential damping in vehicle suspensions must occur during the return stroke, i.e. during rebound.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und bei einem Federbein der eingangs erwähnten Bauart im wesentlichen den Rückhub zu dämpfen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der äußere, beim Rückhub Flüssigkeit abgebende Teilraum als Hochdruckraum ausgebildet und über ein nach ihm zu öffnendes. an sich bekanntes Einwegventil sowie über an sich bekannte, ständig offene Durchlässe mit dem inneren Teilraum verbunden ist, während die Entlüftune und der Volumenausgleich vom inneren, beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum aus erfolgen.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the known arrangements to be avoided and essentially in the case of a strut of the type mentioned at the beginning to dampen the return stroke. This object is achieved in that the outer subchamber, which emits liquid on the return stroke, is designed as a high pressure chamber and about one to be opened after him. known one-way valve as well as on known, constantly open passages are connected to the inner subspace, while the venting and the volume equalization of the inner, liquid during compression donating subspace.

Aus der Tatsache, daß bei der vorliegenden Erfindung eine außerordentlich starke hydraulische Dämpfung des Rückhubes mittels der Tragfeder selbst möglich ist, ergibt sich bei der Erfindung der erhebliche Vorteil der Einsparung des Dämpfungskolbens sowie der teuren Bearbeitung seiner Lauffläche. Gleichzeitig kann die Innenseite des Gehäuses unbearbeitet und sehr weit toleriert sein. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß zwischen den einzelnen Tellerfedern der Tragfeder sich im Laufe des Betriebes kein Spiel bilden kann, wie es zwischen Kolben und Zylinder der Fall ist, so daß kein Nachlassen der Dämpfungskraft infolge von Verschleiß auftritt.From the fact that in the present invention an extraordinary strong hydraulic damping of the return stroke by means of the suspension spring itself possible is, the invention has the considerable advantage of saving the damping piston as well as the expensive machining of its tread. At the same time, the inside can of the housing must be unprocessed and tolerated very widely. Another benefit is to see that between the individual disc springs of the suspension spring in the course of No play can form during operation, as is the case between piston and cylinder, so that there is no decrease in the damping force due to wear.

Aufbau und Wirkungsweise des Federbeines nach der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.Structure and mode of operation of the strut according to the invention are explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.

In einem durch ein Auge mit dem gefederten Wagenaufbau verbundenen, starren Gehäuse 1, welches mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, befindet sich eine aus Tellerfedern 2 bestehende, säulenartige Tragfeder. deren unteres Ende sich über einen Federteller 3 und über eine Übertragungsstange 4 gegen die Wagenachse abstützt. Die Tragfeder und der Federteller 3 unterteilen den vom Gehäuse umschlossenen Raum in einen inneren Teilraum 6 innerhalb der Tragfeder und einen äußeren Teilraum 7 zwischen der Tragfeder und der Gehäusewand. Bei Federbewegungen ändern sich die Volumina der beiden Teilräume 6 und 7 im entgegengesetzten Sinn. Die übertragungsstange 4 ist abgedichtet durch die untere Abschlußwand 1 a des Gehäuses 1 nach außen hindurchgeführt. Oben stützt sich die Tragfeder gegen die obere Abschlußwand 1 b des Gehäuses 1 ab. Im Federteller 3 sind Öffnungen 9 zur ständigen Verbindung der beiden Teilräume 6 und 7 und ferner ein zum äußeren Teilraum 7 öffnendes Einwegventil 5 vorgesehen. Die obere Abschlußwand 1 b des Gehäuses 1 trägt ein nach innen in den mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten inneren Teilraum 6 ragendes, unten offenes Rohr 8a, das in seinem Inneren einen Totraum 8 für die Aufnahme des beim Einfedern von der übertragungsstange 4 verdrängten Flüssigkeitsvolumens bildet. Der Totraum 8 ist über einen Durchlaß 10 in der oberen Abschlußwand 1 b nach außen entlüftet. Wird die Tragfeder durch einen Stoß von der Fahrbahn her zusammengedrückt. so öffnet sich das Einwegventi15, und eine dem Federweg entsprechende Flüssigkeitsmenge strömt ohne Widerstand aus dem inneren Teilraum 6 in den äußeren Teilraum 7. Gleichzeitig steigt im Totraum 8 der Flüssigkeitsspiegel entsprechend dem Volumen des in das Gehäuse 1 eingedrungenen Teiles der Übertragungsstange 4.In a rigid housing 1, which is connected to the sprung carriage structure by an eye and which is filled with a damping fluid, there is a columnar suspension spring consisting of disc springs 2. the lower end of which is supported by a spring plate 3 and a transmission rod 4 against the carriage axle. The suspension spring and the spring plate 3 subdivide the space enclosed by the housing into an inner subspace 6 within the suspension spring and an outer subspace 7 between the suspension spring and the housing wall. When the spring moves, the volumes of the two subspaces 6 and 7 change in the opposite sense. The transmission rod 4 is sealed through the lower end wall 1 a of the housing 1 passed to the outside. At the top, the suspension spring is supported against the upper end wall 1 b of the housing 1. In the spring plate 3 openings 9 are provided for the permanent connection of the two sub-spaces 6 and 7 and also a one-way valve 5 opening to the outer sub-space 7. The upper end wall 1 b of the housing 1 carries a projecting inwards into the filled with damping fluid inner partial chamber 6 open at the bottom pipe 8a which forms in its interior a dead space 8 for receiving the displaced during compression of the transmission rod 4 volume of liquid. The dead space 8 is vented to the outside via a passage 10 in the upper end wall 1 b. If the suspension spring is compressed by an impact from the roadway. The one-way valve 15 opens, and an amount of liquid corresponding to the spring travel flows without resistance from the inner sub-space 6 into the outer sub-space 7. At the same time, the liquid level rises in the dead space 8 according to the volume of the part of the transmission rod 4 that has penetrated into the housing 1.

Beim Rückhub (Ausfedern) schließt sich das Einwegventil 5, und im äußeren Teilraum 7 baut sich infolge der Drosselung der aus dem äußeren Teilraum 7 in den inneren Teilraum 6 übertretenden Dämpfungs-Hüssigkeit ein Druck auf, der durch die Zähigkeit der Dämpfungsflüssigkeit. durch die Undichtigkeit der Tra(.zfeder und durch die Größe der zusätzlichen öffnungen 9 gegeben ist. Hierdurch wird der Rückhub gedämpft.During the return stroke (rebound) the one-way valve 5 closes, and im outer subspace 7 builds up as a result of the throttling of the from the outer subspace 7 in the inner sub-space 6 overcoming damping Hüssigkeit a pressure that due to the viscosity of the damping fluid. due to the leak in the spring and is given by the size of the additional openings 9. This will make the Return stroke dampened.

Die Tragfeder besteht aus den bekannten, selbstzentrierenden Tellerfedern- um eine ungleichmäßige Beanspruchung der einzelnen Tellerfedern. welche bekanntlich bei Anordnung eines Führungsdornes auftritt, sowie Reibungskräfte und Verschleiß zu vermeiden.The suspension spring consists of the well-known, self-centering disc spring uneven loading of the individual disc springs. which is known occurs when a guide pin is arranged, as well as frictional forces and wear to avoid.

Der innere Teilraum 6 kann auch nach oben über die Tragfeder hinaus fortgesetzt werden, wo sich dann auch der Totraum 8 befindet. Das in den inneren Teilraum 6 hineinragende. den Totraum 8 enthaltende Rohr 8a kann dann entfallen, und eventuelle Luftblasen können mit Sicherheit aus dem Bereich des äußeren Teilraumes 7 durch die Undichtigkeiten der Tragfeder hindurch entweichen.The inner sub-space 6 can also be continued upwards beyond the suspension spring, where the dead space 8 is then also located. That protruding into the inner subspace 6. The tube 8a containing the dead space 8 can then be omitted, and any air bubbles can certainly escape from the area of the outer subspace 7 through the leaks in the suspension spring.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Federbein mit hydraulischer Dämpfung für Fahrzeuge, bei dem in einem mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten, starren Gehäuse eine hohle und elastische, mittels einer in das Gehäuse ragenden Übertragungsstange belastbare Tragfeder, beispielsweise eine aus Tellerfedern bestehende säulenartige Tragfeder, angeordnet ist, die das Gehäuse in einen inneren, von der Tragfeder umschlossenen und beim Einfedern Flüssigkeit abgebenden Teilraum sowie in einen äußeren, beim Rückhub Flüssigkeit abgebenden Teilraum unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teilraum (7) als Hochdruckraum ausgebildet und über ein nach ihm zu öffnendes, an sich bekanntes Einwegventil (5) sowie über an sich bekannte, ständig offene Durchlässe (9) mit dem inneren Teilraum (6) verbunden ist, während die Entlüftung und der Volumenausgleich vom inneren Teilraum (6) aus erfolgen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1019 918, 1035 413; deutsche Patentanmeldung Sch 6063 XII / 47 a (bekanntgemacht am 30. 10. 1952).PATENT CLAIM: Suspension strut with hydraulic damping for vehicles, in which a hollow and elastic suspension spring, for example a column-like suspension spring consisting of disc springs, is arranged in a rigid housing filled with a damping fluid, which the housing in an inner subchamber enclosed by the suspension spring and dispensing liquid during compression and divided into an outer subchamber dispensing liquid during the return stroke, characterized in that the outer subchamber (7) is designed as a high pressure chamber and has a known one-way valve which can be opened after it (5) and via per se known, constantly open passages (9) is connected to the inner sub-space (6), while the ventilation and the volume compensation take place from the inner sub-space (6). Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1019 918, 1035 413; German patent application Sch 6063 XII / 47 a (published October 30, 1952).