DE2165812A1 - Stoßdämpferanordnung - Google Patents

Description

Priorität: 29. Dezember 1970, Japan, Pat.Anm.Nr.126612/1970 und 19. April 1971, Japan, Pat.AnmoNr. 25143/1971

Anmelder:

Ltd.,
1-2, liakajima,

Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, JAPAN

Stoßdämpferanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwingungsdämpfvorrichtung, die als Stoßdämpfer und Aufhängungsatrebe vorteilhaft in Kraftfahrzeugen und Eisenbahnwagen verwendet werden kann.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Schwingungsdämpfeinrichtung der vorerwähnten Art, die kombiniert hvdraulischpneumatiüch arbeitet, wobei ein Hochdruckgas in der Einrichtung abgedichtet^eingeschlossen ist und besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen worden sind, um das Auslecken des in 'inr Vorrichtung abgedichtet eingeschlossenen Gases oder

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der Luft nach außen zu verhindern.

Die Erfindung bezweckt weiter die Schaffung einer wirksamen Schwingungsdämpfvorrichtung, die eine stabilisierte Dämpfungsleistung und eine wirksame Wärmeverteilung aufweist.

Eine erfindungsgemäße Schwingungsdämpfvorricntung weist einen eine Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Zylinder mit einem gleitfähig darin angeordneten Kolben auf, der den Innenraum des Zylinders in eine erste und eine zweite Druckkammer unterteilt und der mit einer hohlen Kolbenstange versehen ist, die an seinem unteren Ende starr befestigt ist und deren Innenraum zur zweiten Druckkammer offengehalten ist und in seinem unteren Teil eine Flüssigkeitskammer bildet, wobei eine Verbindungskanalvorrichtung vorgesehen ist, die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem oberen Teil der ersten Druckkammer und der Flüssigkeitskammer oder der zweiten Kammer herstellen kann und mit einer Vorrichtung zur Begrenzung des Flüssigkeitsflusses ausgestattet ist, und wobei ferner der obere Teil des Innenraumes des hohlen Kolbens eine Hochdruckgas- oder Luftkammer bildet.

Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert und dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnit b durch eine arste Ausführurigsform der Erfindung,

BAD OHlGiNAL

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Fig. IA und IB vergrößerte Teildarstellungen der Ausführungs form nach Fig. 1,

Jig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des obersten Teiles der ersten Ausführungsform, die hier jedoch mit einem Ventilsystem für die Einführung oder Abgabe von Gas oder OeI ausgestattet ist,

Fig. 3, 4 und 5 der Fig. 1 ähnliche Darstellungen von Abwandlungsformen ,

Fig. 5A eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Figo 5,

Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Abwandlungsform,

Fig. 6A einen vergrößerten Teil der Figo 6 und

Fig. 7 und 8 der Figo 1 ähnliche Darstellungen von zwei weiteren Abwandlungsformen₀

Eine erfindungsgemäße Schwingungsdämpfvorrichtung, siehe Figo 1, weist einen aufrechten Zylinder 1 auf, der OeI oder eine ähnliche incompressible Flüssigkeit in seinem Innenraum enthält. Ein Kolben 2 ist gleitfähig und abgedichtet in dem Zylinder 1 angeordnet und unterteilt dessen Innenraum in eine obere Druckkammer A und eine untere Druckkammer B. Der Zylinder 1 ist an seinem oberen Ende offen und an seinem Bodenende IA geschlossen.

Eine Kolbenstange 3 ist nur teilweise dargestellt und hat einen hohlen Teil 3a an ihrem unteren Ende, der sich in den Innenraum des Zylinders 1 hinein erstreckt und an seinem untersten Ende am Kolben 2 durch eine ochraubverbindung befestigt ist.

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Eine Staubdichtung 4 aus einem elastischen Material, wie weichem G-umrni, Kunststoff oder ähnlichem ist mit einem Metallring 8 befestigt und am oberen Ende des Zylinders 1 zwischen diesem und dem hohlen Kolbenstangenteil 3a angeordnete. Die Staubdichtung 4 wird durch ihre eigene Elastizität in ihrer Lage gehalten und verhindert das Eindringen von Fremdkörpern von außen in den Innenraum des Zylinders<,

Eine Dichtungspackung 5 aus Y/eichgummi oder ähnlichem Material ist dichtend unmittelbar unter der Staubdichtung zwischen dem Zylinder 1 und der hohlen Kolbenstange 3a angeordnet, um das Auslecken von OeI aus dem Innenraum des Zylinders 1 nach außen zu verhindern,. Unmittelbar unter der Dichtungspackung 5 ist ein Führungsring 6 zwischen dem Zylinder 1 und dem hohlen Stangenteil 3a zur wirksamen Führung der Gleitbewegung der Stange 3 vorgesehen,,

Zur festen Anordnung der Staubdichtung 4 sind Druckfederbügel 101 und 102 vorgesehen, siehe Fig. IA. Zur Sicherung des Führungsringes 6 dient ein Federring 9» siehe ebenfalls Fig. IA.

Der Führungsring 6 ist zur Bildung eines Ringraumes 7 ausgenommen, der durch eine feine Lücke, die zwischen dem hohlen Stangenteil 3a und dem Führungsteil 6 vorgesehen ist, in Flüssigkeitsverbindung mit der Druckkammer A steht, die von den Teilen 1, 2, 3 und 6 begrenzt und mit OeI gefüllt ist. Die Anordnung, die im wesentlichen aus den Teilen 4, Ü, 6 und 8 besteht, bildet eine wirksame Dichtungs- und Aiurun^s-

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vorrichtung am offenen oberen Ende des Zylinders 1 zwischen diesem und dem gleitfähigen hohlen Stangenteil 3a_o

Der Innenraum der hohlen Stange ist in eine untere Oelkammer G und eine obere Gaskammer D aufgeteilte Der Gasdruck in

ο
der Kammer D kann 30 - 35 kg/cm z.B. erreichen_o

Der Kolben 2 ist mit mehreren axialen Durchgangsöffnungen 10 ausgebildet, die eine freie Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Flüssigkeitskammern A und B ermöglichend

Der Kolben 2 ist ferner mit wenigstens einer axialen OeI-durchgangsöffnung 11, Pig. IB, ausgebildet, um, falls erforderlich, eine Flüssigkeitsverbindung zwischen den Kammern G und ß zu ermöglichen. Jede dieser Durchgangsöffnungen 11, ist in ihrem Zwischenteil zwischen den beiden Enden verbreitert und bildet dadurch eine Ventilkammer 113 für ein .Rückschlagventil 12 und eine Ventilfeder 13, die nur einen Oelfluß in einer Richtung von der oberen Oelkammer G zur unteren Kammer B ermöglichen» Mehrere ähnliche Durchgangsöffnungen 14» von denen ebenfalls nur eine in Figo 1 und Ib dargestellt ist, gehen axial durch den Kolben 2 hindurch und bilden in gleicher Weise auf ihrem Mittelabschnitt eine verbreiterte Ventilkammer 116₀ Die Ventilkammer 116 enthält ein Rückschlagventil 15 und eine Ventilfeder 16, die nur einen Oelfluß in einer Richtung von der unteren Kammer B zur oberen Oelkammer G zulassen.

Die Ventilanordnung, die aus der Durchgangsöffnung 11, dem Rückschlagventil 12 und seiner Feder 13 besteht, wirkt als

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eine erste Vorrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft während der Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 im Falle eines teleskopartigen Ausdehnungshubes der gesamten Dämpfungseinriohtung, da sie einen merklichen Widerstang oder eine Dämpfungskraft auf den Oelfluß von der Kammer G zur Kammer B ausübt. In gleicher ffeise wirkt die Ventilanordnung, die aus der Durchgangsöffnung 14» dem Bückschlagventil 15 und dessen Feder 16 besteht, als eine zweite Vorrichtung zur . Erzeugung einer Dämpfungskraft während der Abwärtsbewegung des Kolbens 2 im Falle 'eines teleskopartigen Einzugshubes der gesamten Dämpfungsvorrichtung, wobei für einen merklichen Widerstand oder eine Dämpfungskraft gegenüber einem Fluß in umgekehrter Richtung gesorgt wird»

Obwohl vorstehend besonders ausgewählte rückschlagventilartige Dämpfungsmittel dargestellt und beschrieben worden sind, können stattdessen eine entsprechende Anzahl von Öffnungen mit Drosselstellen verwendet werden,, In einer weiteren Ab- f Wandlung können Eückschlagventilvorrichtungen oder ähnliche, die Strömung beschränkende oder hindernde Mittel zwischen den Kammern A und G anstelle der zwischen den Kammern B und G angeordneten Mittel vorgesehen sein_o

An einer Zwischenstelle zwischen dem oberen und dem unteren Ende des hohlen Stangenteiles 3a und auf dessen äußerer Umfangsfläche ist ein Flanschring 17 fest durch Schweißung oder ähnliche übliche Befestigungsmaßnahmen fest angeordnet und dient als Anschlag für die Stange 3» wenn diese ihre oberste zulässige Stellung beim Ausdehnungshub erreicht nat·

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Hierbei tritt die Oberseite 17a in Anschlag mit der Unterseite 6a des Führungsringes 6.

Ein Verbindungsrohr 18 ist in dem Innenraum, der von dem hohlen Stangenteil 3a und dem Kolben 2 gebildet wird, enthalten. Das obere Ende 18b des Rohres 18 ist in der Wand der hohlen Stange 3a etwas über dem Ringflansch 17 befestigt und abgedichtet und öffnet zur ringförmigen Druckkammer A» Das untere Ende 18c des Rohres 18 ist zur Kammer C offen. Die jeweilige Lage der oberen Rohröffnung 18b ändert sich mit der Bewegung der Kolbenstangenanordnung 2, 3· Demnach kann die obere Öffnung 18b in Flüssigkeitsverbindung mit dem obersten Teil der Kammer A oder sogar mit dem Ringraum 7 stehen, wenn die Kolbenstangenanordnung in die äußerste Stellung gelangt·

Die untere Öffnung 18c des Verbindungsrohres 18 kann so abgewandelt werden, daß die Bohrung 18a entweder mit der mittleren Flüssigkeitskammer 0 oder mit der unteren Kammer B in Verbindung steht«

Ein länglich becherförmiger Deckel 19 ist fest auf dem abgeschlossenen oberen Ende des hohlen Kolbenstangenteiles 3a befestigte Ein Pufferglied 20 ist fest an dem einen verringerten Durchmesser aufweisenden starren Fortsatz 3b des Teiles 3a angeordnete Die Kolbenstange 3 besteht demnach im wesentlichen aus den Teilen 3a und 3b. Zur festen Anordnung des Puffergliedes 20, das aus zwei sich ergänzenden Teilen 20a und 20b zusammengesetzt ist, sind eine Ring-

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scheibe 21 und eine Mutter 22 vorgesehen, die stramm auf den mit Außengewinde versehenen Stangenfortsatz 3b aufgeschraubt sind· Bin Teil 23 des Fahrzeugchassis ist elastisch zwischen den Puffergliedern 20a und 20b eingespannt, um dadurch die Stoßdämpfervorrichtung anzuordnen.

Das geschlossene Bodenende la des Zylinders 1 ist mit einem vorzugsweise als Ring ausgebildetem Befestigungsglied 24, das am Boden angeschweißt oder auf andere bekannte Y/eise befestigt ist, an einer nicht dargestellten Achsenhaiterung des Fahrzeugs befestigt.

Die soweit dargestellte und beschriebene Anordnung kann als Stoßdämpfer oder Fahr ζ eugauf hängung benutzt werden,,

Die Arbeitsweise dieses erfindungsgemäßen Stoßdämpfer wird nachstehend im einzelnen erläutert₀

Wenn das Fahrzeug in stationärer Lage ist, liegt der Kolben k 2 in einer neutralen oder Zwischenstellung innerhalb des Innenraumes des Zylinders 1, Auf diese Weise trägt die gesamte Vorrichtung den auf sie entfallenden Gewichtsanteil des Chassis«, Diese Lagerbelastung kann natürlich verringert werden, wenn die Vorrichtung mit einer daran befestigten, hier nicht dargestellten mechanischen oder pneumatischen Aufhängungsfeder versehen ist«,

Durch den Gasdruck, der durch die eingeschlossene unter hohem Druck stehende Luft oder das Gas in der mittleren Kammer D

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ausgeübt wird, wird die Kolben-Stangen-Anordnung 2, 3 zur Bev/egung nach oben mit einer bestimmten nach oben gerichteten Kraft vorgespannt, wie vereinfacht durch einen Pfeil »7 angedeutet ist, um damit das entsprechende Chassis-Teilgewicht abzustützen.

.äs wird jetzt angenommen, daß der Kolben 2 in seiner neutralen Stellung ist und der Gasdruck in der Gaskammer D in diesem Zustand P beträgt,. Die in Ausdehnungsrichtung wirkende Kraft W kann dann aus den folgenden Formeln (1) und (2) berechnet werden:

P = ^-2 . ρ (1)

V₀- 7T_ ^ S

w = »31- d² . ρ (2)

Hierin bedeutet V das in der Kammer JD enthaltene Gasvolumen, wenn der Kolben in eine maximale Hubstellung ausgefahren ist, P den entsprechenden Gasdruck, S die maxiamale Verformungsstrecke, gemessen von der maximalen Stellung bis zur neutralen Stellung, und d den Außendurchmesser des hohlen Kolbenstangenteiles 3a·

Wie bereits erwähnt, wird das Chassisteilgewicht durch diese in Ausfahrrichtung wirkende Kraft W getragen.

Bekanntlich ist es erwünscht, das Chassis mit Bezug auf die bodenfläche soweit wie möglich in einer konstanten Höhe zu

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halten, unabhängig von der Zunahme oder Abnahme der Seitenbelastung des Chassis. Bei Anwendung einer erfindungsgemäßen Einrichtung wird die gewünschte konstante Höhe des Chassis im wesentlichen dadurch verwirklicht, daß die in Ausdehnungs richtung wirkende Kraft W abgewandelt wird. Dieses Merkmal wird nachstehend ausführlicher erläuterte

Es soll angenommen werden, daß das Fahrzeug in seinem stationären Zustand gehalten und die Seitenbelastung oder das Seitengewicht des Chassis um eine Größe W-, und der Gasdruck in der'Kammer D um P-, erhöht wird. Dann ist

W₁
P -(3)

wird

Unter diesen Bedingungen wird der Zuwachs des -gieiehe»- Seitengewichtes des Chassis W-, durch den Druckzuwachs P-, abgestützt, so daß die Chassishöhe des Fahrzeugs in ihrer stationären Lage gehalten und keiner Änderung unterworfen

Wenn dagegen das Chassisseitengewicht um Wp bei stationärem Fahrzeug verringert wird, wird der Gasdruck, der in der Kammer D herrscht, um P₂ verringert. Hierfür gilt die folgende Formel:

<♦>

Die Chassishöhe des Fahrzeuges wird auch in diesem Fall stationär gehalten und keiner Änderung unterworfen·

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Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Einrichtung, die zur Einstellung der Chassishöhe durch Abwandlung des Gasdruckes in der Kammer D geeignet isto

Bei dieser Ausfüiirungsform ist ein Gasdruckeinstellkanal 33 vorgesehen, der axial und zentrisch durch den Fortsatz 3b der Kolbenstange gebohrt ist. Zwei gegenseitig mechanisch gekoppelte Ventilkörperelemente 34 und 35 bilden zusammen eine Ventilgehäuseanordnung, die mit einem axialen Strömungskanal 36 versehen ist, durch den hindurch Gas oder OeI in die Kammer D eingeführt werden kann. Die Ventilgehäuseanordnung 34, 35 wird fest in ihrer Lage durch den Gewindeeingriff bei 105 im Kanal 33 gehaltene Der Kanal 33 ist zur Außenseite durch die Anordnung einer Dichtungspackung 35a abgedichtet, die in der dargestellten Weise am äußeren Umfang des unteren hohlen Ventilkörperelementes 35 angeordnet und gegen eine Schulter 106 gehalten ist, die an der axialen Bohrungswand des Stangenfortsatzes 3b vorgesehen ist. Ein Ventilschaft 37 ist an seinem Bodenende mit einer Ventilscheibe 38 versehen? die ein elastisches Dichtungsglied 38a trägt, das gewöhnlich am Ventilsitz 35b abdichtet, der am unteren Ende des unteren Ventilkörperelementes 35 ausgebildet ist.

Der Ventilschaft 37 kann sich axial im Flüssigkeitskanal 36 bewegen. Das obere Ende des Schaftes 37 springt aus dem Inneren des oberen Ventilkörperelementes 34 heraus vor. Eine Druckfeder 39 ist zwischen dem unteren Ventilkörperelement 35 und einem Anschlagglied 37a eingespannt, das

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am Schaft 37 befestigt ist <> Dadurch wird die Ventil scheite 38 zusammen mit dem Dichtungsglied 38a gewöhnlich elastisch in Ventilschließstellung, wie dargestellt, gehalten, so daß der Kanal 36 damit abgeschlossen isto

An diese Anordnung kann ein Druckscnlauchfitting üblicher Ausstattung, der mit einem von Hand betätigbaren Stößel versehen ist, abgedichtet angeschlossen werden, z_oB. durch Aufschrauben auf das mit Gewinde versehene obere Ende des

Ψ Stangenfortsatzes 3b_o Durch Betätigung des Stößels, so daß dieser gegen den verbreiterten Kopf des Ventilschaftes 57 stößt und diesen abwärt§drückt, kann unter hohem Druck stehendes Gas, z.B. aus einem Druckluftbehälter, mit einem Druck von etwa 40 kg/cm z.B. eingeführt werden. Durch diesen Vorgang wird die Ventilscheibe 38 zusammen mit dem daran befestigten Dichtungsglied 38a aus der Berührung mit dem Ventilsitz 35b nach unten bewegt, so daß das unter hohem Druck stehende eingeführte Gas durch den Kanal in die Kammer D gelangt und den darin herrschenden Gasdruck erhöht·

Stattdessen kann auch der in der Kammer D herrschende Gasdruck verringert werden₀ Zu diesem Zweck wird die Druckgas- oder Druekluftquelle vom anderen Ende des Versorgungsschlauches abgeschaltet und dann der nicht dargestellte Stößel betätigt, um wiederum das Ventil 38, 38a mit Bezug auf den Sitz 35b zu öffnen. Das Gas fließt dann in umgekehrter Richtung, so daß die gewünschte Menge an Druckgas aus der Kammer D abgegeben werden kann. ■ _

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Falls erforderlich, kann auch OeI in die Oelkammer G über die Gaskammer D eingeführt werden, im wesentlichen durch einen Vorgang, wie oben beschrieben· Zur Abgabe von OeI aus dem Inneren des Stoßdämpfers kann dieser in eine umgekehrte Stellung gebracht werden·

Durch Anwendung irgendeines der oben erwähnten Vorgänge kann die charakteristische W-S-Kurve des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers nach Q Wunsch abgeändert werden© Hierbei bedeutet S die Spannungo

Falls das Fahrzeug fährt und das Chassis auf- und abschwingt, wird der Stoßdämpfer einerseits einem Ausdehnungsschwingungseinfluß unterworfen. In diesem Fall wird der Kolben 2 innerhalb des Zylinders 1 angehoben, so daß OeI aus der Kammer C durch die Bohrung 18a des Verbindungsrohres 18 in die Kammer A und durch die Durchgangsbohrungen 11 in die Kammer B abgegeben wird, wobei die Ventile 12 gegen die Wirkung der entsprechenden Ventilfedern 13 zwangsweise geöffnet und das OeI durch die damit geöffneten, eingeengten Kanäle 11 in die Druckoelkammer B übertritt, Me derart erzeugte Flußwiderstandskraft wirkt als üchwingungsdämpfungskraft, so daß die Schwingungsenergie des Fahrzeuges gedämpft wird· In diesem Fall wird die OeI-menge, welche dem verringerten oder verdrängten Volumen entspricht, das durch die Rückbewegung der Kolbenstange aus dem inneren ßaum des Zylinders 1 verursacht ist, durch das OeI ergänzt, das aus der Kammer 0 in die Kammarn A und B

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fließto Das wirksame Volumen der Kammer D wird auch, einer entsprechenden Vergrößerung unterworfen und der darin herrschende Gasdruck entsprechend verringert«

Wenn andererseits der Stoßdämpfer durch die umgekehrte Schwingungsbewegung des Fahrzeuges einer Einschubwirkung unterworfen wird, wird der Kolben 2 in den Zylinder 1 abwärts bewegt und das in der Kammer A vorhandene OeI wird weiter unter Druck gesetzt und sucht teilweise daraus durch die Bohrung 18a des Verbindungsrohres 18 zu entkommen und in die Kammer C zu gelangen. Außerdem wird der Strömungskanal 14 durch die Bewegung des entsprechenden Bückschlagventiles 15 in die Öffnungsstellung entgegen der Wirkung der zugehörigen Ventilfedern 16 geöffnet« Die dabei auftretenden Drosselwirkungen oder Strömungswiderstände dämpfen die Schwingung und absorbieren teilweise die Schwingungsenergie des Fahrzeuges, das damit gedämpft wird· Die Oelmenge, entsprechend der Verringerung des Volumens im Zylinder 1, die durch die Einfahrbewegung der Kolbenstange 3 in den Innenraum des Zylinders 1 verursacht worden ist, wird von der Kammer B in die Kammer C abgegeben, so daß das wirksame Volumen der Gaskammer D entsprechend verringert und der darin herrschende Gasdruck entsprechend erhöht wird·

Das Verbindungsrohr 18 arbeitet gewöhnlich als eine Art Dämpfungskraft-Erzeugungsvorriohtung, da es einen gedrosselten Durchfluß yon OeI aufgrund der hin- und hergehenden Bewegung

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der Kolbenstangenanordnung ermöglicht_o Weitere besondere Vorzüge werden nachstehend noch erläutert·

Wenn insbesondere bei dem vorerwähnten Schwingungsdämpfungsvorgang im erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ein Teil des Druckgases der Kammer D in das Innere des Zylinders 1 eintritt, kann sich das mitgeführte Hochdruckgasmedium im obersten Teil der Kammer A ansammeln.

Mit Vergrößerung der Gasansammlung an dieser Stelle wird das Gas über nicht zu vermeidende feine Durchgänge zwischen der Stange 3 und dem IPührungsglied 6 in den Ringraum 7 fließen und darin angesammelt· Wenn diese Wirkung berücksichtigt wird, muß die Dichtungspackung 5 eine das Auslecken von Gas verhindernde Funktion anstelle der gleichen Wirkung gegenüber dem Druckoel haben. Sine Dichtung gegenüber einem gasförmigen Medium ist bekanntlich äußerst schwierig im Vergleich zu einer gegenüber OeI herzustellen Es ist deshalb häufig angenommen worden, daß eine wirksame Dichtung gegen einen hohen Gasdruck die 30-40 kg/cm in der Praxis im wesentlichen ausgeschlossen ist_o Die Anordnung des Verbindungsrohres 18 dient jedoch dazu, das angesammelte Hochdruckgas aus dem obersten Teil der Kammer A oder des Eingraumes 7 in die Hochdruckgaskammer D zurückzuführen, die im Innenraum des hohlen Stangenabschnittes 3a der Kolbenstange ausgebildet isto Auf diese Weise wird ein Verflüchtigen oder Auslecken des Gasmediums aus dem Stoßdämpfersystem nach außen und durch die Dichtungsmittel

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hindurch, die am oberen offenen Ende des Zylinders vorgesehen sind, vollständig und überraschend verhindert. Die Erfindung bedeutet demnach einen merklichen Fortschritt auf diesem Gebiet der Technik,, Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ist damit in seiner Dämpfungsleistung besonders stabile

Da das Verbindungsrohr an sich ein v/irksames Schwingungsdämpfungsmittel bildet, da es eine gedrosselte Flüssigkeitsverbindung zwischen der Oelkammer A und der Oelkammer C herstellt, können die Oelkanäle 11 bzw. 14» Ventile 12 bzw. 15 und Federn 13 bzw. 16 oder entsprechende Mittel, die Vorrichtungen zur Erzeugung einer Dämpfungskraft darstellen, fortgelassen werden, falls das bei Gelegenheit erwünscht sein sollte_o Das bedeutet ebenfalls einen weiteren Fortschritt auf dem Gebiet des Stoßdämpferbaus.

In der in Fig. 3 dargestellten Abwandlungsform besteht der Unterschied gegenüber der Ausführungsform nach Figo 1 im wesentlichen in der Anordnung des Verbindungsrohres 118_o Die anderen Bestandteile haben im wesentlichen die gleiche oder ähnliche Ausbildung und Funktion und sind deshalb mit den entsprechend gleichen Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform versehen worden·

In diesem Beispiel ist das Verbindungsrohr 118 so angeordnet, daß es im wesentlichen innerhalb der Kammer A liegt und sein oberes Ende 118b durch das Material des Ringflansches 17 hindurchgeht, der als Anschlag für die Kolbenstangenanordnung

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2, 3 dient ο Das Ende 118b weist eine Öffnung in der Oberseite 117a des Flansches 17 auf, wie dargestellt. Andererseits springt das untere Ende 118c des Verbindungsrohres 118 von der Kammer A aus seitlich durch das untere Ende des hohlen Stangenteiles 3a und das obere Ende des Kolbens hindurch in die mittlere Oelkammer G vor«, Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß eine mechanische Aufhängungsfeder

25 vorgesehen ist ο Die Feder wird zwischen einer Federhalterung 26, die am oberen geschlossenen Ende des hohlen Kolbenstangenteiles 3a befestigt ist, und einer unteren Federhalterung 27 eingespannt, die starr am unteren Ende des Zylinders 1 befestigt ist· Da die obere Federhalterung

26 als ein Teil des im ersten Beispiel bei 19 gezeigten Elementes ausgebildet ist, ist der übrige Teil des hier mit 119 bezeichneten Deckels aus einem elastischen Material, wie Gummi anstelle des starren Metalles hergestellt, das in dem ersten Beispiel verwendet wurde. Durch Benutzung der Aufhängungs- oder Abstützfeder 25 kann das durch die erfindungsgemäße Aufhängungsstrebe aufzunehmende Fahrzeuggewicht entsprechend verringert werden_o Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform des Stoßdämpfers einschließlich der Wirkungsweise des Rohres 118 mit der Bohrung 118a ergibt sich aus den vorhergehenden Erläuterungen₀

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 besteht der Hauptunterijchied gegenüber den vorhergehenden Beispielen im wesentlichen in der Ausführung und Anordnung der Verbindungsrohr-Vorrichtung.

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In diesem Beispiel ist ein rohrförmiges Glied 218 konzentrisch innerhalb des Innenraumes des hohlen Kolbenstangenteiles 3a vorgesehene Dadurch wird ein ringförmiger Raum 218a zwischen dem Teil 218 und dem hohlen Kolbenstangenteil 3a gebildete Bine oder mehrere Durchgangsöffnungen 218h sind am oberen Ende des Ringraumes 218 vorgesehen und gehen durch die Wand des hohlen Stangenabschnittes hindurch, um eine Flüssigkeitsverbindung mit der Kammer A herzustellen» Das oberste Ende des Ringraumes 218a ist durch eine Dichtungsvorrichtung 218d, die zwischen den Teilen 3a und 218 angeordnet ist, abgeschlossene Diese Dichtungsvorrichtung 218d begrenzt das oberste Ende des Ringraumes 218a und verhindert, daß in der Kammer vorhandenes Hochdruckgas in den Ringraum 218a eintreten kann_o Wenigstens eine Durchgangsöffnung 218c ist im unteren Teil der Wand des rohrförmigen Gliedes 218 ausgebildet und stellt eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Ringraum 218a und der Oelkammer 0 her, die im unteren Teil des rohrförmigen Teiles 218 vorhanden ist· Das untere Ende des Ringraumes 218a wird durch den Kolben 2 begrenzt»

Bei dieser Ausfiihrungsform ist die untere Pederhalterung an einem Zwischenpunkt zwischen den beiden Enden des Zylinders 1 befestigt und nicht am unteren Ende wie in der Ausfiihrungsform nach Pig. 3, da die Abstützfeder 25 kürzer ausgebildet ist«

Die obere Pederhalterung 26 trägt eine Kugellagereinheit 109» die eine feststehende untere Lauffläche 29» eine drehbare obere Lauffläche 28 und eine Mehrzahl von Lagerkugeln 30

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aufweist, die rollfähig dazwischen angeordnet sind»

Aufgrund der Anordnung der Kugellagereinheit 109 kann eine Anpaßvorrichtung 31 benutzt werden, um die in Fig. 4 gezeigte Federstrebe an dem nicht dargestellten Fahrzeug zu "befestigen, wobei die Anpaßvorrichtung drehbar gegenüber der Strebe ist und verhindert, daß die letztere eine übermäßige Drehkraft ausübt„

Das untere Ende des Zylinders 1 ist starr mit einem üblichen, für die Anordnung der Achse vorgesehenen Glied 32 verbunden. Die obere Hälfte des Innenraumes des Rohrgliedes 218 bildet einen kleinen Gasraum, der praktisch ein Teil der Gaskammer D isto

Die Flüssigkeitsverbindung zwischen den Kammern A und C geht durch die seitlichen Durchgangsöffnungen 218b, den Ringraum 21da und die Durchgangsöffnungen 218c_e Das Gas wird ebenfalls mit dieser Vorrichtung zurückgeführt₀

Die Wirkungsweise der Federstrebe nach Fig. 4 entspricht derjenigen nach Fig. 3ο

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel_o In dieser Ausführungsform ist eine Dämpfungsventileinrichtung vorgesehen, die ein Rückschlagventil 312, eine Ventilfeder und einen eingeschränkten Durchflußkanal 318c aufweist₀ Diese Teile sind ähnlieh denjenigen, die in der Fig. 1 mit 12, 13 und 11 bezeichnet sind«. Sie sind am unteren Ende des Verbindungsrohres 18 vorgesehen, im Gegensatz zu der ersten

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Ausführungsform, die eine Anordnung im Kolben 2 vorsah. Die übrigen Flüssigkeitsdämpfungs- und G-asrückführvorgänge sind ähnlich denjenigen, die in Verbindung mit Pig. I erläutert worden.sind, so daß eine weitergehende Beschreibung der Pig. 5 und 5A nicht erforderlich erscheint„

Es ist zu beachten, daß irgendeines der Merkmale einer Ausführungsform auch in irgendeiner anderen Ausführungsform verwendet werden kann, solange dadurch nicht die übrigen Funktionen gestört werden_o

Bei Einsatz eines der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele ergeben sich die folgenden besonderen Vorteile:

1. Durch Verwendung einer größeren hohlen Kolbenstange weist die erfindungsgemäße Einrichtung eine größere Starrheit insgesamt auf·

2. Da der hohe Gas- oder Luftdruck innerhalb des inneren Hohlraumes abgedichtet ist, ist die Dämpfungsleistung oder -charakteristik äußerst stabil.

3· Durch Verwendung des Stoßdämpfertyps mit einem Rohr ist die Gesamtausführung äußerst wirtschaftlich in der Herstellung und hat eine besonders wirksame Wärmeverteilung,

4. Ein Auslecken des im Inneren der Einrichtung abgedichteten Gas nach außen kann wirksam verhindert werden«,

5. Ventilvorrichtungen gewährleisten, daß die W-S-Kurve nach Wunsch in einer äußerst einfachen Weise abgewandelt und angepaßt werden kann»

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Bine weitere Abwandlungsform der Erfindung ist in Pig. 6 dargestellte Die Hauptbestandteile sind die gleichen wie bei der Ausführungsform nach Figo 1 und daher mit denselben Bezugszeichen versehene

Geringfügig über dem Ringflansch 17 ist bei dieser Ausführungsform eine Rückschlagventileinheit 418 vorgesehen, die fest in der Wand des hohlen Kolbenstangenteils bei a) angeordnet und radial nach innen gerichtet ist. Die Rückschlagventileinheit 418, siehe Figo 6A, ist mit einem Paar Flüssigkeitsdurchgangsöffnungen 419a und 419b ausgebildet, die miteinander in Flucht liegen, und weist eine Ventilkammer 419 in Strömungsverbindung mit den Öffnungen auf. Die Öffnung 419a ist gewöhnlich von der Innenseite her durch eine Ventilscheibe 420 geschlossen, die in Schließrichtung elastisch durch eine Ventilfeder 422 vorgespannt ist. Die Ventilscheibe 420 und die Ventilfeder 422 sind in der Ventilkammer 419enthalten_o Die Ventilscheibe 420 ist fest mit einem Dichtungsring 421 versehen, um eine lichte Schließstellung mit Bezug auf die Einlaßöffnung 419a zu gewährleisteno Das Rückschlagventil 418 ermöglicht nur einen einsinnig gerichteten Oelfluß in Richtung von der Kammer A in den Innenraum des hohlen Kolbenstangenteiles 3a_o In dieser abgewandelten Ausführungsform ist das Verbindungsrohr 18, 118 oder 218 der vorhergehenden Ausführungsbei— spiele weggelassen worden»

Wenn die Schwingungsdämpfungsvorrichtung unter dem Einfluß

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von Schwingungen des Chassis auseinandergezogen wird, sucht das plötzlich unter einen merklich höheren Druck gebrachte OeI aus der Kammer A zu entweichen und durch das dann geöffnete Rückschlagventil 418 in den Innenraum der hohlen Stange 3a überzutreten_o Während des Durchflusses durch den eingeengten Strömungskanäl werden Dämpfungskräfte im Ventil 418 erzeugt, das daher als eine Dämpfungskräfte erzeugende Vorrichtung arbeitet, wie in den anderen Beispielen»

Wenn der Kolben 2 seinen höchsten Punkt erreicht hat, ist die Einlaßöffnung 419a in Flüssigkeitsverbindung mit dem obersten Teil der Kammer A oder sogar mit den für die Grasansammlung vorgesehenen Ringraum 7β Dabei wird das sich gelegentlich in diesen Räumen ansammelnde Gas durch das Rückschlagventil 418 in die Kammer D abgeführt»

Eine weitere Abwandlungsform ist in Figo 7 dargestellt und bildet eine Kombination der Ausführungsformen nach KLg. 3 und Figo 6, wobei jedoch das Verbindungsrohr 118 durch eine Rückschlagventileinheit 418 ersetzt worden ist» Der Aufbau und die Arbeitsweise der Abwandlungsform wird daher durch Bezug auf die Figo 3 und 6 und die dazu gehörende Beschreibung verständlich«

Figβ 8 zeigt eine Ausfuhrungsform, die eine Kombination der Ausführungsformen nach Fig. 4 und 6 darstellt» Das Verbindungsrohr 218 und die zugehörigen Teile sind duroh die Rücksohlagventileinheit 418 ersetzt worden. Weitere Einzel-

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hexten dieser Ausführungsform werden aus den Figo 4 und 6 und den entsprechenden Teilen der Beschreibung verständlich«

- PATENTANSPRÜCHE ·*■

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Claims (1)

.N SPRÜCHE

1. Schwingungsdämpfungsvorrichtung zur Verwendung als Stoßdämpfer und Federstrebe in einem Kraft- oder Eisenbahnfahrzeug mit einem Zylinder, der eine Dämpfungsflüssigkeit und ferner gleitfähig einen Kolben enthält, der den Innenraum des Zylinders in eine erste und eine zweite Druckkammer unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß fest mit h dem Kolben (2) das untere Ende einer hohlen Kolbenstange (3a) verbunden ist, deren Innenraum zur zweiten Druckkammer (B)hin offengehalten ist und in seinem unteren Teil eine Flüssigkeitskammer (0) bildet, und daß ein Verbindungsweg (18, 118, 218, 418) zur Herstellung einer Flüssigkeitsverbindung zwischen dem oberen Teil der ersten Druckkammer (A) und der Flüssigkeitskammer (G) oder der zweiten Druckkammer (B) vorgesehen ist, wobei der Verbindungsweg mit Mitteln zur Drosselung des Flüssigkeitsstromes und damit zur Schwingungsdämpfung versehen ist und der obere Teil des Innenraumes der hohlen Kolbenstange eine Hochdruck-Gas- oder Luftkammer (D) bildet.

ο Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsweg mit einer vorrichtung zur Erzeugung einer Dämpfungskraft (313, 418) versehen ist, die einen Flüssigkeitsfluß von der ersten Druckkammer (A) zu der Flüssigkeitskammer (G) oder der zweiten Druckkammer in einer Hichtung zuläßt.

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β Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil der Kolbenstange (3b) eine Ventilvorrichtung (Figo 2) zur Einstellung des Gasdruckes durch Verringerung oder Erhöhung der in der
Vorrichtung abgedichteten Gasmenge vorgesehen ist_o

4· Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittaöffnung (18b,
419a, 118b) zu dem Verbindungsweg an der Oberseite eines Anschlages (17a) liegt, der den Hub der Kolbenstange (3) aus dem Zylinder (1) heraus begrenzte

5ο Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolbenstange (3) und
dem oberen offenen Ende des Zylinders (l) eine Gasdichtung (5) und darunter eine Gleitführung (6) angeordnet istp
die an ihrer Oberseite innen eine ringförmige Ausnehmung (7) aufweist, wobei die Eintrittsöffnung (18b, 419a)
des Verbindungsweges mit einem der Höhe der Gleitführung zwischen Ausnehmung und Unterseite (6a) entsprechenden
Abstand über der Anschlagfläche (17a) liegte

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