DE1251165B

DE1251165B -

Info

Publication number: DE1251165B
Application number: DENDAT1251165D
Authority: DE
Priority date: 1961-11-21
Publication date: 1967-09-28
Also published as: US3147826A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

ff
^4

Int. Cl.

B 60 g

DeutscheKl.: 63 c-42

Nummer: 1251165

Aktenzeichen: F 38159 11/63 c

Anmeldetag: 26. Oktober 1962

Auslegetag: 28. September 1967

Es sind hydraulische Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugaufhängevorrichtungen, bekannt, bei denen ein mit einer Mittelöffnung versehener, in einem Rohr teleskopisch verschiebbarer Kolben über eine konische oder doppelkonische, die Mittelöffnung durchdringende Stange verschoben wird und die Beschränkung des Flüssigkeitsstromes in dem Stoßdämpfer von der Lage der Mittelöffnung des Kolbens zu der Stange abhängt und bei denen der Kolben an seinen beiden Stirnflächen außerdem mit zwei in Längsrichtung zur Stange mit gegenseitigem Abstand vorgesehenen, in entgegengesetzter Richtung schließenden Steuerventilen versehen ist. Der Abstand der Steuerventile in Längsrichtung des Stoßdämpfers ist bei diesen Stoßdämpfern sehr gering, da auch die Abmessungen des Kolbens im Verhältnis zur Konizität der Stange verhältnismäßig gering sind. Dadurch befinden sich am Beginn eines Rückprallhubes des Stoßdämpfers beide Ventile an einer breiteren Stelle der konischen Stange. Dadurch wird dem Rückprall am Beginn ein großer Widerstand entgegengesetzt. Durch diesen großen Widerstand bleibt das Fahrzeugrad am Beginn des Rückprallhubes hängen und verursacht einen Stoß auf das Fahrzeug. Dieser Stoß soll aber weitgehend vermieden werden.

Diese Aufgäbe löst die Erfindung dadurch, daß die Länge des Kolbens so bemessen ist, daß bei völliger Durchfederung und Beginn eines Rückprallhubes sich eine seiner Stirnflächen in Höhe der schmälsten Stelle der Stange befindet, ferner ein freier Kolbenraum zwischen den beiden Stirnflächen den Flüssigkeitsdurchtritt aus der Mittelöffnung zu den Steuerventilkanälen gestattet und das in einer Relativ-Bewegungsrichtung des Kolbens jeweils vorlaufende Steuerventil in dieser Bewegungsrichtung schließt, wobei die geöffneten Steuerventile in an sich bekannter Weise ohne nennenswerte Dämpfung arbeiten.

Hierdurch wird bei der Umkehr der Bewegung des Stoßdämpfers am Anfang des Rückpralles des Rades der Widerstand stark vermindert, so daß das Fahrzeugrad nicht hängenbleiben kann und keinen Stoß verursacht. Der Stoßdämpfer gemäß der Erfindung arbeitet deswegen bedeutend weicher, als bekannte Stoßdämpfer.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, auf der zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine hydropneumatische Aufhängestrebe mit Stoßdämpfer gemäß der Erfindung,

Hydraulischer Stoßdämpfer, insbesondere für
Kraftfahrzeugaufhängevorrichtungen

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln, Ottoplatz 2

Als Erfinder benannt:
Raymond R. McHenry,
Westport, Conn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. November 1961
(154016) ^^mrmr

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie2-2 der Fig. 1.

F i g. 1 der Zeichnung zeigt einen hydropneumatischen Stoßdämpfer 10 einer bevorzugten Ausführungsform. Er ist am oberen Ende mit einem abgefederten Teil, wie z. B. einer Rahmenstütze, und am unteren Ende mit einem ungefederten Teil, wie z. B. einer Stütze, die am Achsgehäuse sitzt, verbunden. Der Stoßdämpfer 10 steuert die Relativbewegung zwischen diesen Teilen.

Die Erfindung kann auch bei einem Stoßdämpfer verwendet werden, der nicht hydropneumatisch ausgebildet ist.

Innerhalb des Stoßdämpfers 10 sitzt ein inneres Druckrohr 12 und ein äußeres Druckrohr 14, welches das innere Rohr 12 teleskopisch aufnimmt. Zwei nachgiebige Dichtungen 16 und 18 sind am oberen Ende des äußeren Rohres 14 durch eine mit Gewinde versehene Halteschraube 20 befestigt. Die Dichtungen 16 und 18 liegen fest an der äußeren Fläche des Druckrohres 12 an.

Das Druckrohr 14 hat einen Verschlußteil 22, der durch zwei Springringe 24 in seiner Lage gehalten wird. Ein O-Ring 26 dichtet die Anlage des Teiles 22 an dem Rohr 14 ab. Zur Befestigung des unteren Endes des Stoßdämpfers 10 an dem ungefederten Teil dient eine mit Gewinde versehene Mittelbohrung 28.

Eine Stange 30 verläuft konzentrisch zur Achse der Druckrohre 12 und 14 aufwärts, und ihr unteres Ende ist an dem Endteil 22 durch einen Haltestift 32 befestigt. Die Stange 30 ist zylindrisch gestaltet und besitzt zwei gegenüberliegende Flächen, die, wie aus

709 649/245

Fig. 2 erkennbar, flach bearbeitet sind. Die Tiefe der Abflachungen an der Stange 30 ist in der Mitte am größten und verläuft konisch nach den Enden hin. Mit anderen Worten ist die Stange 30 in der Mitte dünn und an den äußeren Enden dick.

Die Stange 30, das Rohr 14 und der Rohrverschluß bilden die Teile des Stoßdämpfers, die von dem nicht abgefederten Teil der Aufhängevorrichtung getragen werden.

Das innere Druckrohr 12 ist am oberen Ende an einen ausgebohrten zylindrischen Teil 34 angeschweißt. Der Teil 34 besitzt einen radialen Flansch 36, der auf dem Ende des inneren Rohres 12 sitzt. Ein schalenförmiger Teil 38 ruht auf dem Flansch 36, und an diesem ist ein zylindrisches Staubrohr 40 angeschweißt. Das Staubrohr 40 verläuft um das äußere Druckrohr 14 herum. Eine mit Gewinde versehene Halteschraube 42 ist am unteren Ende des Staubrohres 40 befestigt und hält einen ringförmigen Gummianschlagteil 44. Der schalenartige Teil 38, der einen oberen Verschluß des Staubrohres 40 bildet, hält ebenfalls einen ringförmigen Gummianschlagteil 46.

Der Gummiteil 44 bildet einen nachgiebigen Rückprallanschlag und der obere Gummiteil 46 einen Durchfederungsanschlag. Das obere Ende des Druckrohres 14, an dem die Dichtungen 16 und 18 sitzen, trägt einen ringförmigen Teil 48 zum Zwecke der Verstärkung. Bei extremer Durchbiegung des Aufhängesystems beim Rückprall legt sich der Teil 48 gegen den Rückprallanschlag 44. Bei extremer Durchbiegung der Aufhängung bei der Durchfederung trifft die mit Gewinde versehene Halteschraube 20, die durch den Teil 48 verstärkt ist, auf den Gummianschlag 46.

Der Teil 34 ist von einer scheibenartigen Montierstütze 50 zwischen einer oberen und einer unteren Unterlegscheibe 52 und 54 umschlossen, die mit gegenüberliegenden Gummiteilen 56 und 58 sich an die Stütze 50 anlegen. Zusammen mit den Bolzen 60 dient die Stütze 50 als Mittel zur Befestigung des oberen Endes des Stoßdämpfers 10 an dem gefederten Teil, wie z. B. dem Fahrzeugrahmen. Der Stützteil 50 sitzt lose zwischen den Gummiteilen 58 und 56, um eine gewisse Nachgiebigkeit des Stoßdämpfers 10 während des Betriebes zu ermöglichen und um nachteilige Schwingungen zu isolieren. Die Blechhalter 52 und 54 sowie der schalenartige Teil 38 des Staubrohres 40 werden durch zwei Muttern 62 und 64 gegen den radialen Flansch 36 gedrückt, die auf dem Ende des zylindrischen Teiles 34 aufgeschraubt sind.

Eine Leitung 66 ist mit dem Inneren des zylindrischen Teiles 34 durch einen Nippel 68 verbunden. Das andere Ende der Leitung 66 ist mit einer Vorrichtung verbunden, die eine isolierte Druckluftkammer aufweist. Eine biegsame Membran innerhalb der Vorrichtung trennt die Luftkammer von der hydraulischen Flüssigkeit. Der Stoßdämpfer 10 enthält hydraulische Flüssigkeit unter einem im wesentlichen statischen Druck, der durch die Luftkammer ausgeübt wird. Das Austreiben der hydraulischen Flüssigkeit in dem Stoßdämpfer 10 bei einem Durchfederungshub überträgt die Flüssigkeit durch die Leitung 66 auf die Luftkammervorrichtung, um die Durchbiegung der Aufhängevorrichtung nachgiebig zu dämpfen. Der Druck der Vorrichtung erfolgt gegen die Fläche des Verschlußstückes 22, um das

Fahrzeug zu tragen, und kann etwa 35 kg/cm² betragen.

Das untere Ende des inneren Druckrohres 12 enthält einen zweiköpfigen Kolben 70. Das obere Ende des Kolbens 70 sitzt an einer radialen Schulter 72 in dem Rohr 12, und das untere Ende wird durch einen Springring 74 gehalten. Der Kolben 70 hat zwei voneinander entfernt angeordnete scheibenartige Teile. Der obere Scheibenteil 76 ist mit einer Mittelöffnung 78 versehen, die eine Rückprall-Meßöffnung konzentrisch zu der konischen Stange 30 bildet. Eine Anzahl am Umfang angeordneter Steuerventilkanäle 80 werden durch unter Federdruck stehende Steuerventile 82 verschlossen. Am gegenüberliegenden Ende des Kolbens 70 ist eine Mittelöffnung 84 um die Stange 30 herum vorgesehen, und zur Ergänzung des anderen Endes des Kolbens sind eine Anzahl Steuerventilkanäle 86 vorgesehen, die durch unter Federdruck stehende Steuerventile 88 verschlossen sind,
ao Beim Betrieb des Stoßdämpfers 10 in einer Aufhängevorrichtung gehen am Beginn des Durchfederungshubes die Stange 30 und das Druckrohr 14 gegenüber dem Rohr 12 und dem Kolben 70 hoch. Die Flüssigkeit zwischen dem Kolben 70 und dem Veras schlußteil 22 des Rohres 14 wird durch die Mittelöffnung 84 ausgetrieben und geht von hier aus durch die Steuerventilkanäle 80 über die Steuerventile 82. Der gesteuerte Widerstand gegenüber der Bewegung wird durch den Zwischenraum der Mittelöffnung 84 und den dünnen Abflachungen der Stange 30 bestimmt. Das Ventil 82 steht nur unter leichtem Federdruck, um eine leichte uneingeschränkte Austreibung der hydraulischen Flüssigkeit zuzulassen.

Wenn der Durchfederungshub sich fortsetzt, so verringert sich die Größe der beschränkten Öffnung zwischen der Stange 30 und der Mittelöffnung 84 in einem Ausmaß, durch das dem Flüssigkeitsstrom und daher der Relativbewegung der Stoßdämpferteile ein hoher Widerstand dargeboten wird.
Erreicht der Stoßdämpfer das Ende des Durchfederungshubes, so beginnt der Rückprallhub. Am Anfang dieses Rückprallhubes ist der Widerstand der Relativbewegung nicht abhängig von dem stark beschränkten Zwischenraum zwischen der Stange 30 und der Mittelöffnung 84, da am Anfang des Rückprallhubes die Steuerventile 88 offen sind, die Steuerventile 82 geschlossen und der Zwischenraum zwischen der Mittelöffnung 78 und der Stange 30 den möglichen Flüssigkeitsstrom bestimmt. Am Ende des Durchfederungshubes, wenn der Rückprallhub beginnt, befindet sich die Mittelöffnung 78 an der schmälsten Stelle der Stange 30, so daß ein geringerer Widerstand gegen die Relativbewegung bei der Umkehrung der Richtung gegeben ist.
Die Beschreibung des Betriebes paßt auch auf einen extremen Rückprall. Am Ende des Rückprallhubes steht die Mittelöffnung 84 am schmälsten Teil der Stange 30, so daß ein nahezu unbeschränkter Anfang des Durchfederungshubes ermöglicht ist. Die Steuerventile 82 arbeiten als Einwegventile, um einen Flüssigkeitsstromweg zu schaffen, der die Mittelöffnung 78 während des Durchfederungshubes umgeht. In gleicher Weise bilden die Steuerventile 88 eine Umgehung für die Mittelöffnung 84 während eines Rückprallhubes.

Es ist also ersichtlich, daß ein hubempfindlicher Stoßdämpfer geschaffen wurde, der getrennte Flüssigkeitswege für die Durchfederungs- und Rückprall-

Claims

bewegung besitzt, um eine verbesserte Steuerung der Bewegungen der Aufhängvorrichtung zu schaffen.

Patentanspruch:

Hydraulischer Stoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeugaufhängevorrichtungen, bei dem ein mit einer Mittelöffnung versehener, in einem Rohr teleskopisch verschiebbarer Kolben über eine konische oder doppelkonische, die Mittelöffnung durchdringende Stange verschoben wird und die Beschränkung des Flüssigkeitsstromes in dem Stoßdämpfer von der Lage der Mittelöffnung des Kolbens zu der Stange abhängt und bei dem der Kolben an seinen beiden Stirnflächen außerdem mit zwei in Längsrichtung zur Stange mit gegenseitigem Abstand vorgesehenen, in entgegengesetzter Richtung schließenden Steuerventilen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kolbens (70) so bemessen ist, daß bei völliger Durchfederung und Beginn eines Rückprallhubes sich eine seiner Stirnflächen in Höhe der schmälsten Stelle der Stange befindet, ferner ein freier Kolbenraum zwischen den beiden Stirnflächen den Flüssigkeitsdurchtritt aus der Mittelöffnung (78, 84) zu den Steuerventilkanälen (80, 86) gestattet und das in einer Relativ-Bewegungsrichtung des Kolbens jeweils vorlaufende Steuerventil in dieser Bewegungsrichtung schließt, wobei die geöffneten Steuerventile in an sich bekannter Weise ohne nennenswerte Dämpfung arbeiten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 444 403, 920 534;
französische Patentschrift Nr. 1072639.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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