DE19606991C2

DE19606991C2 - Feder-Schwingungsdämpfer-Einrichtung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19606991C2
Application number: DE19606991A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl Ing Wirtz; Helmut Dipl Ing Luncz; Peter Dipl Ing Fritz
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Fritz Peter 71069 Sindelfingen De; Luncz Helmut 70825 Korntal-Muenchingen De; Wirtz Joachim 70372 Stuttgart De
Priority date: 1996-02-24
Filing date: 1996-02-24
Publication date: 1998-11-12
Anticipated expiration: 2016-02-25
Also published as: ITRM970077A1; GB9703270D0; IT1290928B1; GB2310475A; GB2310475B; FR2745238A1; DE19606991A1; GB2310475A8; FR2745238B1; US5810335A; GB2310475A9

Description

Die Erfindung betrifft eine Feder-Schwingungsdämpfer- Einrichtung zwischen den Rädern und dem Aufbau eines Kraftfahr zeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 42 31 641 A1 bekannt. Das bewegliche Teil der hydraulischen Verstelleinrichtung gleitet dort über einen fest mit dem Fahr zeugaufbau verbundenen Zylinder. Innerhalb dieses Zylinders be findet sich der Schwingungsdämpfer mit unter anderem seinem Dämpfungszylinder. Zwischen dem beweglichen Element der hydrau lischen Verstelleinrichtung und dem starr mit dem Aufbau des Fahrzeuges verbundenen Zylinder befindet sich ein ringförmiger, mit Hydraulikflüssigkeit gefüllter Arbeitsraum der Verstellein richtung, der über an den axialen Enden des beweglichen Elemen tes der Verstelleinrichtung vorgesehene Ringdichtungen zwischen dem beweglichen Element und dem fest mit dem Fahrzeugaufbau verbundenen Zylinder gedichtet ist. Da der fest mit dem Fahr zeugaufbau verbundene Zylinder den Dämpfungszylinder des Schwingungsdämpfers aufnehmen muß, besitzt er einen relativ großen Außendurchmesser. Dadurch müssen die Ringdichtungen des beweglichen Elementes der Verstelleinrichtung einen entspre chend großen Umfang besitzen, wodurch beim Verschieben des be weglichen Elementes verhältnismäßig hohe dichtungsbedingte Reibkräfte auftreten. Solche hohen Reibkräfte sind bei Verstel leinrichtungen zur Steuerung und Regelung des Fahrverhaltens eines Fahrzeuges nachteilig und unerwünscht. Dies gilt insbe sondere für eine nach den in der DE 42 31 641 A1 beschriebenen Möglichkeiten eingesetzte Verstelleinrichtung.

Den Nachteil relativ hoher Reibungskräfte bei der Betätigung einer gattungsgemäßen hydraulischen Verstelleinrichtung weist auch eine Feder-Schwingungsdämpfer-Einrichtung nach der DE- AS 23 60 149 auf. Dort gleitet die hydraulische Verstellein richtung über Dichtringe auf dem Außenmantel des Dämpfungszy linders des Schwingungsdämpfers.

Die vorstehend als nachteilig beschriebenen relativ hohen Rei bungskräfte beim Verschieben des beweglichen Elementes der gat tungsgemäßen hydraulischen Verstelleinrichtung sind das Pro blem, mit dem sich die Erfindung beschäftigt und das sie bei einer gattungsgemäßen hydraulischen Verstelleinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 löst.

Die angestrebte Reibkräfteverringerung wird dabei dadurch er reicht, daß die für die Reibkrafterzeugung maßgebenden Dichtun gen auf einem möglichst kleinen Umfang gleiten, wobei dieser kleine Umfang durch die durchmessermäßig kleine Kolbenstange erreicht wird. Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeigt Anspruch 2 auf.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt.

Diese zeigt
einen Längsschnitt durch eine ein Federbein eines Kraftfahrzeu ges darstellende Feder-Schwingungsdämpfer- oder landläufig Fe der-Stoßdämpfer-Einrichtung.

Das Federbein ist mit einem aufbauseitigen Gelenk 1 an einem nicht dargestellten Fahrzeugaufbau und mit einem radseitigen Gelenk 2 an einem ebenfalls nicht dargestellten Radführungs element, beispielsweise einer Achse, kardanisch schwenkbar an geordnet.

Von dem Federbein grenzt an das radseitige Gelenk 2 der Dämp fungszylinder 3 des Stoßdämpfers an, während die Kolbenstange 4 dieses Stoßdämpfers mit dem aufbauseitigen Gelenk 1 verbunden ist. Die Kolbenstange 4 ragt über einen größeren Bereich aus dem Dämpfungszylinder 3 heraus. In diesem Bereich greift eine hydraulische Verstelleinrichtung 5 an der Kolbenstange 4 an. Diese hydraulische Verstelleinrichtung dient dazu, die Fahrlage des Fahrzeuges zu verändern bzw. den jeweiligen aktuellen Be triebsbedingungen anzupassen. Mit einer solchen Verstelleinrichtung sollen insbesondere Nick- bzw. Wankbewe gungen oder Schräglagen des Fahrzeugaufbaus selbsttätig aus geglichen werden können. Wie dies mit einer derartigen Ein richtung konkret geschehen kann, ist unter anderem in DE 42 31 641 A1 ausführlich beschrieben, so daß auf die be treffende Funktionsweise hier nicht näher eingegangen werden muß.

Die Verstelleinrichtung 5 besitzt als bewegliches Element zur Veränderung des Volumens eines Hydraulik-Arbeitsraumes 6 ein zylindrisches Gehäuse 7. Dieses Gehäuse 7 ist an seinen axia len Enden gegenüber der Kolbenstange 4 über Ringdichtungen 8 zum dichten Abschluß des Hydraulik-Arbeitsraumes 6 gedichtet. Die untere dieser beiden Dichtungen 8 greift in einem Bereich der Kolbenstange 4 an, in dem diese einen bis zu einem Ver drängerkolben 9 innerhalb des Dämpfungszylinders 3 ersten Durchmesser aufweist. Die obere Dichtung 8 umgreift die Kol benstange 4 dagegen in einem Bereich mit einem größeren zwei ten Durchmesser. Der größere zweite Durchmesser wird durch eine rohrförmige Umhüllung 10 der Kolbenstange 4 erreicht. Ein Ringspalt 11 zwischen der rohrförmigen Umhüllung 10 und der radial darin liegenden Kolbenstange 4 dient als Hydrau likflüssigkeits-Versorgungsleitung zu bzw. von dem Hydraulik- Arbeitsraum 6. Mit einem gesteuerten bzw. geregelten nicht dargestellten Hydraulik-Flüssigkeitsspeicher steht der Rings palt 11 über eine Leitung 12 in Verbindung.

Durch ein Verschieben aufgrund einer Veränderung des Volumens des Hydraulik-Arbeitsraumes 6 wird der Abstand zwischen den beiden Gelenken 1 und 2 verändert. Bei einem konstant gehal tenen Volumen des Hydraulik-Arbeitsraumes 6 ist das zylindri sche Gehäuse 7 der hydraulischen Feststelleinrichtung 5 funk tionell fest mit der Kolbenstange 4 verbunden. In diesem Fall ruht der Fahrzeugaufbau durch Verbindung mit dem Gelenk 1 über eine Feder 13 auf dem Dämpfungszylinder 3 des Stoßdämp fers. Dabei stellt ein an dem zylindrischen Gehäuse 7 vorhan dener Ringbund 14 das aufbauseitige Widerlager der Feder 13 dar, während das radseitige Widerlager 15 ein mit dem oberen Ende des Dämpfungszylinders 3 fest verbundener glockenförmi ger Ringbund 15 ist. Erfolgt bei nicht aktiver Verstellein richtung 5, das heißt bei relativ zu der Kolbenstange 4 ru hendem zylindrischem Gehäuse 7 ein radseitig bedingtes Ein- oder Ausfedern der Feder 13, bewegt sich bei einer praktisch ruhenden Kolbenstange 4 lediglich der Dämpfungszylinder 3 zur Schwingungsdämpfung.

Das zylindrische Gehäuse 7 der hydraulischen Verstelleinrich tung 5 kann durch Volumenveränderung des Hydraulik- Arbeitsraumes 6 zwischen Anschlägen 16 und 17 der Kolbenstan ge 4 verschoben werden. In diesem Bereich kann damit die Höhe des Fahrzeugaufbaues, das heißt der Abstand zwischen den bei den Gelenken 1 und 2, verändert werden. Zur Begrenzung der Schwingungsamplitude des Stoßdämpfers ist an der Kolbenstange 4 an der dem Anschlag 17 abgewandten Seite ein weiterer ge polsterter Anschlag 18 vorgesehen, der an den Dämpfungszylin der 3 anschlagen kann.

Ein gepolsterter Anschlag 19 dient als Schutz der Feder 13, um ein Berühren von deren Windungen zu verhindern, was bei maximalem Hub der Verstelleinrichtung 7 und maximalem Einfe dern des Dämpfungszylinders 3 möglich wäre.

Die Kolbenstange 4 kann aus mehreren einzelnen Elementen zu sammengesetzt sein, die über ihre Länge unterschiedliche Durchmesser aufweisen kann. In dem gezeichneten Ausführungs beispiel ist die Kolbenstange 4 über ihre Länge zweigeteilt und jeweils rohrförmig ausgebildet.

Claims

1. Feder-Schwingungsdämpfer-Einrichtung zwischen den Rädern und dem Aufbau eines Kraftfahrzeuges, bei der

1. der Schwingungsdämpfer (3, 4) und die Feder (13) achsgleich verlaufen,
2. der Schwingungsdämpfer (3, 4) aus einem Dämpfungszylinder (3) und einer mit diesem zusammenwirkenden Kolbenstange (4) be steht und unmittelbar zwischen dem Aufbau des Fahrzeuges und einem Führungselement eines Rades angelenkt ist,
3. die Feder (13) zwischen einem aufbauseitigen und einem rad seitigen Widerlager (14; 15) gespannt und mindestens eines dieser Widerlager (14; 15) durch eine hydraulische Verstel leinrichtung (5) axial verschiebbar ist,
4. ein bewegliches, eines der beiden Widerlager (14; 15) für die Feder (13) darstellendes Element (7) der Verstelleinrichtung (5) einen Bereich des Schwingungsdämpfers (3, 4) umgreift und auf diesem bei Betätigung über zwischengeschaltete Dichtringe (8) gleitet,

dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (13) gegenüber dem Dämpfungszylinder (3) des Schwingungsdämpfers (3, 4) als dem anderen Widerlager (15) ein gespannt ist und das bewegliche Element (7) der Verstellein richtung (5) an dem Schwingungsdämpfer (3, 4) ausschließlich auf dessen Kolbenstange (4) gleitet.

2. Feder-Schwingungsdämpfer-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegliche Element (7) der Verstelleinrichtung (5) ein die Kolbenstange (4) mit Abstand umgreifendes, an seinem Ende gegenüber dieser gedichtetes, zylindrisches Gehäuse (7) ist, das an seinem von dem Dämpfungszylinder (3) entfernt liegenden Ende auf einem verdickten Bereich der Kolbenstange (4) gleitet, wo bei die Verdickung von einer die Kolbenstange (4) dort mit Ab stand umgreifenden, rohrförmigen Umhüllung gebildet wird, und
daß die die hydraulische Verstelleinrichtung (5) betätigende Hydraulikflüssigkeit durch einen Ringspalt (11) zwischen der rohrförmigen Umhüllung (10) und der Kolbenstange (4) in einen Hydraulik-Arbeitsraum (6) zwischen dem zylindrischen Gehäuse (7) und der Kolbenstange (4) förderbar ist.