DE2655705B2 - Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und
elastischem Zuganschlag, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, und ist
speziell für lang bauende Federbeine, z. B. Mc Pherson-Federbeine verwendbar, bei denen eine möglichst
große Arbeitsaufnahme der Zuganschläge gefordert wird.
Bei dem aus der GB-PS 8 12 528 bekannten Dämpfer dieser Art ist die innere Endwindung der Schraubenfeder
an dem Dämpfungsring gehalten oder berührt die Endwindung unmittelbar einen an einer Schulter des
entsprechend aufgebohrten Arbeitszylinders in seiner Verschiebbarkeit begrenzten Dämpfungsring, der als
konventioneller Kolbenring ausgebildet sein kann. Der elastische Zuganschlag und der hydraulische Zuganschlag
setzen gleichzeitig bei Berührung von Anschlagring und Dämpfungsring ein. Beim Rückhub nach
erfolgten Zuganschlag kann sich die genannte Berührung nur dann schnell lösen und die Kolbenstange sich
erwünschtermaßen ungehindert durch die Mittel des Zuganschlages zurückbewegen, wenn die Spannkraft
der Schraubenfeder einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Bei Überschreitung dieses Wertes bleibt
die genannte Berührung bestehen und kann in dem deckelseitigen Ringraum durch den von dem Anschlagring
und dem Dämpfungsring gebildeten Verdrängungskolban ein Vakuum gezogen werden, das die Funktion
eines hydraulischen Dämpfers, insbesondere auch eines Zweirohrdämpfers in nachteiliger Weise stört
Es besteht die Aufgabe, bei einem Dämpfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die Mittel die die
Zuganschiagkräfte erzeugen, so auszubilden, daß eine
ίο Beschränkung bei der Wahl der Spannkraft der
Schraubenfeder durch die Gefahr einer Vakuumbildung nicht besteht Diese Aufgabe wird durch die im
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst
Der Distanzring berührt bei einem Ausziehen der
Kolbenstange die innere Endwindung der Schraubenfeder, bevor der Anschlagring den Dämpfungsring
berührt, und demzufolge setzt der elastische Zuganschlag vor dem hydraulischen Zuganschlag ein. Mit dem
μ so ermöglichten Vorwegeinsatz des elastischen Anschlags
ist beim Rückhub eine zwangsläufige Trennung des Anschlagrings vom Dämpfungsring verbunden,
wobei die Schraubenfeder in vorteilhafter Weise ihre Spannkraft in voller Höhe über den Distanzring und den
Anschlagring auf die Kolbenstange übertragen und beispielsweise die Beschleunigung eines Fahrreugrades
im Interesse °iner guten Bodenhaftung unterstützen kann. Die Länge des Distanzringes ist bestimmend für
den Vorwegeinsatz des elastischen Anschlags und kann
JO in einfacher Weise den jeweiligen Verhältnissen
angepaßt werden. Der Distanzring und der Anschlagring können einteilig sein. Der Dämprungsring kann
innen und/oder der Anschlagring kann außen in der Weise konisch ausgebildet sein, daß ein langsam
ansteigender Übergangsbereich dem vollen Einsatz des hydraulischen Anschlags vorausgeht Hierdurch wird
zugleich ein metallisch harter, mit dem Risiko von Geräuschen verbundener Einsatz des Zuganschlags
vermieden. Geräusche können auch durch eine gummi-
■»0 elastische Beschichtung der metallischen Berührungsflächen
verhindert werden.
Die dem Dämprungsring zugewandte Stirnfläche der inneren Endwindung wird nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung mit Durchflußkanälen versehen, um hier bei anliegenden Dämpfungsring einen drosselfreien
Strömungsfluß zu ermöglichen. Dem gleichen Zweck kann ein mit Kanälen versehenes Zusatzteil,
beispielsweise in Form eines Blechrings dienen, das zwischen der inneren Endwindung und dem Dämpfungsring
angeordnet ist Der Dämpfungsring kann in einfacher Weise als geschlitzter Kolbenring ausgebildet
sein und einen als Drosselöffnung dienenden Ringstoß aufweisen, wobei der Ringstoß in seinem Querschnitt
und seiner Form so bemessen werden kann, daß eine gewünschte Dämpfungscharakteristik des Zuganschlags
erreicht wird, die auch durch andere im Bereich des Anschlagrings und des Dämpfungsrings vorgesehene
Öffnungen beeinflußt werden kann. Der Dämpfungsring wird durch die Schraubenfeder in eine Ausgangslage
zurückgeführt, die als Wartestellung bezeichnet sei, in der der Dämpfungsring kräftefrei an der inneren
Endwindung der Schraubenfeder anliegt.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Ausführungsform eines Dämpfers mit gleichzeitigem Einsatz eines hydraulischen und eines
elastischen Zuganschlags,
F i g. 2 einen Ausschnitt eines Dämpfers nach F i g. 1
F i g. 2 einen Ausschnitt eines Dämpfers nach F i g. 1
bei einem Rückhub nach erfolgtem Zuganschlag,
Fig.3 einen Ausschnitt eines Dämpfers nach der
Erfindung,
F i g. 4 einen Ausschnitt des Dämpfers nach F i g. 3 bei einem Rückhub nach erfolgtem Zugansch! ag.
Die Ausfühningsfonn des Dämpfers mit gleichzeitigem
Einsatz des hydraulischen und des elastischen Zuganschlags nach F i g. 1 dient nur der Erläuterung und
ist nicht vom Schutz umfaßt
Nach F i g.! ist ein öigefüllte> Arbeitszylinder 1 durch
einen Deckel 2 abgeschlossen. Eine aus dem Deckel 2 herausgeführte Kolbenstange 3 ist mit einem Anschlagring
4 versehen, dessen Außendurchmesser um so viel kleiner als der Durchmesser des Arbeitszylinders 1 ist,
daß der zwischen dem Arbeitszylinder 1 und dem Anschlagring 4 verbleibende Spalt 14 in dem gezeichneten
anschlagfreien Hubbereich der Kolbenstange 3 nahezu ungedrosselt durchströmt werden kann. In dem
von der Kolbenstange 3 und dem Arbeitszylinder 1 gebildeten deckelseitigen Ringraum 5 sind ein im zn
Arbeitszylinder 1 verschieblicher, mit einem Ringstoß 13 versehener, außenspanneiider kolbenringartiger
Dämpfungsring 6, dessen Innendurchmesser größer als der der Kolbenstange 3 und kleiner als der Außendurchmesser
des Anschlagrings 4 ist, um eine gegenüber dem 2s Arbeitszylinder 1 und der Kolbenstange 3 Spiel
aufweisende Schraubenfeder 7 mit plan gedrückten End windungen angeordnet, wobei die äußere End windung
8 über den Durchmesser des Arbeitszylinders 1 hinaus aufgebogen und zwischen dem Deckel 2 und
einem Absatz 15 des Arbeitszylinders 1 mittels einer Bördelung 12 eingespannt ist und die Innere Endwindung
9 einen Durchmesser hat, der größer als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings 6 ist Die
Eigenspannung des von der Endwindung 9 berührten Dämpfungsrings 6 ist so groß, daß er im anschlagfreien
Hubbereich auch bei Erschütterungen nicht aus der gezeichneten Wartestellung verschoben wird.
Die Kolbenstange 3 ist in einer Lagerbuchse 16 des Deckels 2 verschieblich geführt und durch einen
Dichtring 17 nach außen abgedichtet Ein O-Ring 18 dichtet den Deckel 2 gegenüber dem Arbeitszylinder 1.
Weitere Einzelheiten des als Mc Pherson-Federbeins verwendbaren Dämpfers sind ein Befestigungsstift 19
am äußeren Ende der Kolbenstange 3 zur gelenkigen Befestigung der Kolbenstange 3 an einem nicht
gezeichneten Aufbau, ein mit Dämpfungsventilen bestückter Arbeitekolben 20 am inneren Ende der
Kolbenstange 3, ein anschlagmittelfreier kolbenseitiger Ringraum 23, ein bodenseitiger Arbeitsraum 24 auf der
anderen Seite des Arbeitskolbens 20 und ein den Arbeitszylinder 1 an dem dem Deckel 2 gegenüberliegenden
Ende abschließendes Bodenteil 21, das in nicht gezeichneter Weise einen Ausgleichsraum für das
verdrängte Kolbenstangenvolumen enthalten möge und einen Achsschenkel 22 trägt auf dem ein nicht
gezeichnetes Fahrzeugrad gelagert zu denken ist
Der Zuganschlagbereich der Kolbenstange 3 beginnt, sobald der Anschlagring 4 den Dämpfungsring 6
berührt Die einander zugewandten Berührungsflächen 10 und 11 des Anschlagrings 4 bzw. des Dämpfungsrings
6 sind plan und bilden im Zustand der Berührung eine dichte Fläche. Bei einem weiteren Herausziehen der
Kolbenstange 3 kann das im deckelseitigen Ringraum S eingeschlossene öl nur durch den Ringstoß 13 und evtl.
andere nicht gezeichnete Drosselöffnungen in den kolbenseitigen Ringraum 23 strömen, wobei hydraulische
Anschlagkräfte erzeugt werden. Gleichzeitig wird die Schraubenfeder 7 zusammengedrückt wobei elastische
Anschlagkräfte erzeugt werden. Sobald die Anschlagenergk aufgezehrt ist erfolgt der Rückhub der
Kolbenstange 3 unter Einwirkung einer nicht gezeichneten I-ahrzeugfeder, wobei das Ol aus dem kolbenseitigen
Ringraum 23 in den deckelseitigen Ringraum 5 durch den Ringstoß 13 und außerdem durch einen
zwischen dem Anschlagring 4 und dem Dämpfungsring 5 entstehenden Spalt 26 zurückströmt indem der
Anschlagring 4 dem Dämpfungsring 6 etwas vorauseilt wie die Fig.2 zeigt Wenn die Schraubenfeder 7 so
kräftig ausgelegt ist daß es nicht zur Bildung eines Spaltes 26 kommt besteht die Gefahr, daß im
deckelseitigen Ringraum 5 ein unerwünschtes Vakuum gezogen wird. Nach dem ersten Herausziehen der
Kolbenstange 3 in den Zuganschlagbereich und anschließendem Rückhub nimmt der Dämpfungsring 6
automatisch seine Wartestellung ein.
Nach Fig.3 ist ein ölgefüllter Arbeitszylinder 101
durch einen Deckel 102 abgeschlossen. Eine aus dem Deckel 102 herausgeführte Kolbenstange 103 ist mit
einem mittels eines Sprengrings 128 und einer Bördelung 129 befestigten Anschlagring 104 versehen.
In einem deckelseitigen Ringraum 105 sind ein mit einem Ringstoß 113 versehener, außen spannender
Dämpfungsring 106 und eine Schraubenfeder 107 angeordnet deren äußere Endwindung 108 über das
Maß des Arbeitszylinders 101 aufgeweitet ist und sich mit Eigenspannung in der gezeichneten, an dem Deckel
102 anliegenden Lage hält Die Schraubenfeder 107 ist für eine große Arbeitsaufnahme ausgelegt und weist
einen den Ringraum 105 nahezu ausfüllenden Rechteckquerschnitt auf. Ihre innere Endwindung 109 ist von
einem auf der Kolbenstange 103 verschieblich geführten Blechring 130 eingefaßt der einen mit Durchflußkanäien
131 versehenen, an dem Dämpfungsring 106 anliegenden Kragen 132 aufweist dessen Außendurchmesser
kleiner als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings 106 ist Auf dem Anschlagring 104 sitzt ein
Distanzring 145, zweckmäßig mit leichtem Preßsitz, um die Möglichkeit eines Klapperns auszuschließen. Der
Außendurchmesser des Distanzrings 145 ist kleiner als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings 106. Die
Länge des Distanzrings 145 ist größer als die addierten axialen Längen des Dämpfungsrings 106 und des
Kragens 132.
Weitere Einzelheiten des Dämpfers, der einem handelsüblichen Zweirohrdämpfer entsprechen möge,
sind ein Außenrohr 140, das zusammen mit dem Arbeitszylinder 101 einen zum Teil mit öl und zum Teil
mit Gas gefüllten Ausgleichsraum 141 bildet, ein anschlagmittelfreier Ringraum 123 und im Bereich des
Deckels 102 eine Lagerbuchse 116, ein Dichtring 117 und ein zwischen der Lagerbuchse 116 und einem
Winkelring 135 gehaltener innenspannender Kolbenring 136, der dynamische Drücke des Ringraums 105 von
dem Dichtring 117 fernhält und die Möglichkeit eines Ansaugens von Gas aus dem Ausgleichsraum 141 in den
Ringraum 105 unterbindet Eine Bördelung 112 des Außenrohrs 140 umfaßt den Deckel 102 und den
Dichtring 117 und preßt in bekannter Weise einen Absatz 142 des Deckels 102 gegen die deckelseitige
Stirnfläche des Arbeitszylinders 101. Im Deckel 102 ist ein Kanal 143 vorgesehen, der einen Raum 144 zwischen
dem Deckel 102 und dem Dichtring 117 mit dem Ausgleichsraum 141 verbindet und so unter einen
definierten Druck setzt
Herausziehen der Kolbenstange 103, sobald die freie Stirnfläche 146 des Distanzrings 145 den Blechring 130
berührt und die innere Endwindung 109 der Schraubenfeder 107 gegen den Deckel 102 schiebt. Bei einem
weiteren Herausziehen der Kolbenstange 103 um einen Betrag, der der Länge des Distanzrings 145 abzüglich
der axialen Längen des Dämpfungsrings 106 und des Kragens 132 entspricht, setzt zusätzlich der hydraulische
Anschlag ein, wenn der Anschlagring 104 und der Dämpfungsring 106 einander berühren. Bei einem
Rückhub aus dem hydraulischen Anschlagberexh überträgt die Schraubenfeder 107 ihre volle Vorspannkraft
über den Distanzring 145 und den Anschlagring 104 auf die Kolbenstange 103 und kann das öl
ungehindert durch eine Berührung des Anschiagrings 104 und des Dämpfungsrings 106 aus dem anschlagmittelfreien
Ringraum 123 in den deckelseitigen Ringraum 105 strömen, nachdem diese Berührung bei Beginn des
Rückhubes durch ein Hängenbleiben des Dämpfungsrings 106 gelöst wurde und zwischen dem Anschlagring
r> 104 und dem sich wieder an den Kragen 132 anlegenden
Dämpfungsring 106 ein freier Abstand 148 entstand, wie die F i g. 4 zeigt Durch eine entsprechend enge
Bemessung der Kanäle 131 im Kragen 132 oder durch andere Mittel, beispielsweise durch ein enges radiales
ι ο Spiel zwischen dem Distanzring 145 und dem Dämpfungsring
106 kann beim Rückhub auch ein Strömungswiderstand erzeugt werden, der die Übertragung der
Vorspannkraft der Schraubenfeder 107 auf die Kolbenstange 103 ganz oder teilweise aufhebt, wenn dies
erwünscht ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:I. Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer mit hydraulischem und elastischem Zuganschlag, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einem durch einen Deckel abgeschlossenen ölgefüllten Arbeitszylinder, einer aus dem Arbeitszylinder herausgeführten, in dem Deckel verschieblich geführten Kolbenstange, mit einem an der Kolbenstange vorgesehenen Anschlagring, dessen Außendurchmesser größer als der der Kolbenstange und kleiner als der des Arbeitszylinders ist mit Mitteln,, die bei Annäherung des Anschlagrings an den Deckel Anschlagkräfte erzeugen, wobei im von der Kolbenstange und dem Arbeitszylinder gebildeten deckelseitigen Ringraum ein im Arbeitszylinder verschieblirher Dämpfungsring, dessen Innendurchmesser größer als der der Kolbenstange und kleiner als der Außendurchmesser des Anschlagrings ist, und eine zusammendrückbare, als elastischer Zuganschlag wirkender Schraubenfeder angeordnet sind, deren am Deckel anliegende äußere Endwindung im Bereich des Deckels gehaltert ist, wobei der Anschlagring und der Dämpfungsring im Zustand ihrer Berührung einen gemeinsamen als hydraulischer Zuganschlag wirkenden Verdrängungskolben bilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschlagring (104) und der inneren Endwindung (109) der Schraubenfeder (107) ein im anschlagfreien Hubbereich wirkungsloser Distanzring (145) vorgesehen ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Dämpfungsrings (106) und größer als der Innendurchmesser der inneren Endwindung (109) ist.
- 2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich zwischen der inneren Endwindung (109) der Schraubenfeder (107) und dem Dämpfungsring (106) abstützendes Zusatzteil (Blechring 130) mit Durchflußkanälen (131) vorgesehen ist.
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