DE3421601A1

DE3421601A1 - Verstellbarer, hydraulischer stossdaempfer

Info

Publication number: DE3421601A1
Application number: DE19843421601
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5208 Eitorf Schmidt
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1984-06-09
Filing date: 1984-06-09
Publication date: 1985-12-19
Also published as: DE3421601C2

Description

Verstellbarer, hydraulischer Stoßdämpfer
Die Erfindung bezieht sich auf einen verstellbaren, hydraulischen Stoßdämpfer mit einem an einer hohlen Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften und ggf.
eine zusätzliche Gaskammer unterteilt und mindestens jeweils ein Dämpfungsventil für die Zug- und Druckstufe aufweist, wobei über eine oberhalb des Dämpfungskolbens angeordnete Querbohrung die obere Kammerhälfte über den Hohlraum der Kolbenstange mit dem unteren Arbeitsraum verbunden ist und zur Verstellung der Dämpfungskraft im Hohlraum der Kolbenstange eine Steuerstange axial verschiebbar angeordnet ist.
Es sind Stoßdämpfer dieser Art bekannt (z.B. DE-OS 32 41 984), die einen oberhalb der Kolbenstange befindlichen Verstellmechanismus für die querschnittsmäßige Veränderung einer Bypaß-Passage im Kolbenbereich aufweisen. Diese Vorrichtung bewirkt im wesentlichen nur eine Veränderung der Dämpfungskräfte im unteren Kolbengeschwindigkeitsbereich.
Außerdem ist die räumliche Unterbringung eines solchen in axialer Richtung angeordneten Schaltaggregates im Bereich eines Kraftfahrzeuges aus Platzgründen kaum möglich.
Darüber hinaus sind Stoßdämpfer bekannt (z.B. DE-PS 29 11 768), bei denen die durch den Dämpfungskolben gebildeten beiden Kammerhälften durch eine zusätzliche verstellbare Bypaß-Passage verbunden sind. Auch bei dieser Vorrichtung handelt es sich um eine Beeinflussung der Dämpfungskraft im unteren Kolbengeschwindi gkeitsbereich.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Stoßdämpfer so auszubilden, daß eine Verstellung der Dämpfungskräfte im unteren und mittleren Kolbengeschwindigkeitsbereich möglich ist, wobei auf einfache Weise ohne zusätzliche Bauteile eine direkte Beeinflussung mindestens eines der Dämpfungsventile geschaffen wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Dämpfungskolben auf der dem Dämpfungsventil für die Zugstufe zugewandten Seite mindestens eine Ausnehmung aufweist, die über eine Abströmbohrung mit dem Hohlraum der Kolbenstange verbunden ist.
Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, daß eine wesentliche Veränderung der Dämpfungskräfte sowohi im unteren als auch im mittleren Kolbengeschwindigkeitsbereich möglich ist, wobei eine Veränderung des bestehenden Dämpfungsventiles nicht vorgesehen werden braucht. Die Verstellung der Dämpfungskräfte im unteren und mittleren Kolbengeschwindigkeitsbereich wird dabei durch Veränderung der wirksamen Kräfte des Dämpfungsventiles selbst erzielt.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß die Ausnehmungen über den Umfang des Dämpfungskolbens gleichmäßig verteilt angeordnet sind und jeweils eine Ausnehmung eine Abströmbohrung aufweist. Durch die Anordnung von mehreren Ausnehmungen, die zusätzlich mit Druck beaufschlagt werden, kann das Dämpfungsventil entsprechend beeinflußt werden. Je nach gewünschter Beeinflussung bzw. Variabilität sind eine oder mehrere Ausnehmungen vorgesehen.
Nach einem wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß als Dämpfungsventil mindestens ein Federblatt vorgesehen ist, welches die Ausnehmung gegenüber der unteren Kammerhälfte verschließbar trennt. Dabei wird mit Vorteil je nach Stellung der Steuerstange eine Veränderung der wirksamen Kräfte der am Dämpfungskolben anliegenden Federblätter erzielt. Durch die Ausnehmungen wirkt ein entsprechender Druck auf die Federblätter, so daß zusätzlich zu den Zugbohrungen des Dämpfungskolbens beaufschlagte Flächen an den Federblättern gebildet werden und niedrigere Dämpfungskräfte erzielbar sind.
Bei einer besonders günstigen Ausführungsform bildet die Steuerstange einen Strömungskanal mit der Innenwandung der Kolbenstange, in den bei Offenstellung der Steuerstange die Querbohrung und die Abströmbohrung mündet. Es kann dabei eine einteilige Steuerstange verwendet werden, die im oberen Bereich der Kolbenstange entsprechend angesteuert werden kann. Diese axiale Ansteuerung der Kolbenstange kann dabei ohne weiteres mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch elektromagnetisch erfolgen.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß das Ende der Kolbenstange gegenüber der unteren Kammerhälfte durch ein Ventil verschlossen ist. Eine günstige Ausführungsform sieht dabei vor, daß das Ventil aus einer Druckfeder und einem Ventilkörper besteht, wobei der Ventilkörper an einem durch die Kolbenstange gebildeten Ventilsitz anliegt.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Ventil parallel zur Druck- oder Zugrichtung des Dämpfungskolbens arbeitend angeordnet ist. Hierbei kann mit Vorteil eine zusätzliche Bypaß-Passage geschaffen werden, die es zuläßt, daß nicht nur eine Veränderung der Dämpfungskräfte in der Zugstufe möglich ist, sondern gleichzeitig eine Beeinflussung der Druckstufe eine weitere Variationsmöglichkeit bietet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigt: Figur 1 einen Einrohr-Gasdruckdämpfer mit Beeinflussung der Zugstufe Figur 2 einen Stoßdämpfer im Prinzip wie in Figur bereits dargestellt mit dem Untersch-ied, daß eine Dämpfungskraftbeeinflussung der Zugstufe und der Druckstufe ausgeführt werden kann Der in Figur 1 im Schnitt dargestellte verstellbare hydraulische Stoßdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 17, der hohlen Kolbenstange. 7, an deren Ende der Dämpfungskolben I befestigt ist. Der Dämpfungskolben 1 teilt den Innenraum des Arbeitszylinders 17 in die beiden Kammerhälften 5 und 6 auf. Der Dämpfungskolben 1 ist mit Dämpfungsventilen 3 bestückt.
In der unteren Kammerhälfte 6 ist ein Trennkolben 18 vorgesehen, der den Gasraum 19 gegenüber der Kammerhälfte 6 abtrennt. Im oberen Bereich des Arbeitszylinders 17 ist die Kolbenstangenführung 20 angeordnet, die der Abdichtung und Führung der Kolbenstange 7 dient.
Der Dämpfungskolben selbst besitzt für die Zugstufe Zugbohrungen 2 und ein Dämpfungsventil 3, welches in Form von Federblättern vorgesehen ist. Zusätzlich sind Ausnehmungen 4 im unteren Bereich des Dämpfungskolbens 1 vorgesehen, die über die Abströmbohrungen 9, dem Strömungskanal 13 und den Querbohrungen 8 mit der oberen Kammerhälfte 5 in Verbindung stehen. Die Steuerstange lo ist im Hohlraum der Kolbenstange 7 axial beweglich angeordnet und über einen Dichtring 11 abgedichtet. Der verjüngte Bereich 12 der Steuerstange lo bildet zusammen mit der hohlen Kolbenstange den Strömungskanal 13 in Form eines ringförmig um die Steuerstange herum verlaufenden Kanal. Im unteren Bereich der Kolbenstange 7 wird die Kammer 22 durch ein Ventil 21 gegenüber der unteren Kammerhälfte 6 abgedichtet. Dieses Ventil 21 ist parallel zur Zugstufe des Dämpfungsventiles 3 angeordnet und der Ventil körper stützt sich über die Druckfeder 25 an der hohlen Kolbenstange 7 ab.
Die Beeinflussung der Dämpfungskräfte erfolgt in der Weise, indem die durch die Zugbohrungen 2 des Dämpfungskolbens 1 gebildeten beaufschlagten Flächen an den Federblättern des Dämpfungsventiles 3 durch zuschaltbare radial verlaufende Ausnehmungen 4 vergrößert werden können. Dieses führt zu niedrigen Dämpfungskräften bei der Ölströmung von der oberen Kammerhälfte 5 zur unteren Kammerhälfte 6. In der hohlen Kolbenstange 7 befinden sich Querbohrungen 8 und Abströmbohrungen 9. Die Steuerstange lo ist in der hohlen Kolbenstange 7 axial beweglich gelagert und über den Dichtring 11 abgedichtet. Zwischen dem Innenraum der hohlen Kolbenstange 7 und dem verjüngten Bereich 12 der Steuerstange lo wird der ringförmige Strömungskanal 13 gebildet.
Bei Absenkung der Steuerstange lo verschließt der Bund 14 der Steuerstange lo die Querbohrungen 8, so daß als beaufschlagte Fläche nur noch die Flächen der Zugbohrungen 2 zur Wirkung kommen, wobei als Folge hiervon höhere Dämpfungskräfte erzeugt werden.
Zwecks Positionierung der Abströmbohrungen 9 in der hohlen Kolbenstange 7 zu den Ausnehmungen 4 im Dämpfungskolben 1 dient der Stift 15 in der hohlen Kolbenstange 7, der in eine Nut 16 des Dämpfungskolbens 1 hineinragt. Damit sich durch Kriechöl in der Kammer 22 kein Druck aufbauen kann, öffnet in der Zugstufe bei Oberdruck das Ventil 21.
Außer bei einem Einrohr-Gasdruckdämpfer kann die Erfindung auch bei Zweirohrdämpfern Anwendung finden.
In Figur 2 ist ein Einrohr-Gasdruckdämpfer gezeigt, der sich im Prinzip vom Stoßdämpfer der Figur 1 nur dadurch unterscheidet, daß das Ventil 21 parallel zur Druckstufe des Dämpfungskolbens 1 arbeitet. Der untere Teil der Steuerstange lo ist dabei mit einer Zentralbohrung 23 versehen, von der aus Radialbohrungen 24 über die Querbohrungen 8 in die obere Kammerhälfte 5 münden. In der oberen Position der Steuerstange lo erfolgt dabei zu der Verstellung der Zugstufenkräfte auch eine Verstellung der Druckstufenkräfte durch eine zusätzliche Bypaß-Passage. Das Öl strömt hierbei von der unteren Kammerhälfte 6 über das abgehobene Ventil 21 in die Kammer 22 und von hier aus durch die Zentralbohrung 23 und die Radialbohrung 24 sowie die Querbohrungen 8 in die obere Kammerhälfte 5.
Bezugszeichenliste 1 - Dämpfungskolben 2 - Zugbohrungen 3 - Dämpfungsventil 4 - Ausnehmung 5 - obere Kammerhälfte 6 - untere Kammerhälfte 7 - Kolbenstange 8 - Querbohrung 9 - Abströmbohrungen lo - Steuerstange 11 - Dichtring 12 - verjüngter Bereich 13 - Strömungskanal 14 - Bund 15 - Stift 16 - Nut 17 - Arbeitszylinder 18 - Trennkolben 19 - Gasraum 20 - Kolbenstangenführung 21 - Ventil 22 - Kammer 23 - Zentralbohrung 24 - Radialbohrung 25 - Druckfeder - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Verstellbarer, hydraulischer Stoßdämpfer mit einem an einer hohlen Kolbenstange befestigten Dämpfungskolben, der den Arbeitszylinder in zwei mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllte Kammerhälften und gegebenenfalls eine zusätzliche Gaskammer unterteilt und mindestens jeweils ein Dämpfungsventil für die Zug- und Druckstufe aufweist, wobei über eine oberhalb des Dämpfungskolbens angeordnete Querbohrung die obere Kammerhälfte über den Hohlraum der Kolbenstange mit dem unteren Arbeitsraum verbunden ist und zur Verstellung der Dämpfungskraft im Hohlraum der Kolbenstange eine Steuerstange axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskolben (1) auf der dem Dämpfungsventil (3) für die Zugstufe zugewandten Seite mindestens eine Ausnehmung (4) aufweist, die über eine Abströmbohrung (9) mit dem Hohlraum der Kolbenstange (7) verbunden ist.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (4) über den Umfang des Dämpfungskolbens (1) gleichmäßig verteilt angeordnet sind und jeweils eine Ausnehmung (4) eine Abströmbohrung (9) aufweist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungsventil (3) mindestens ein Federblatt vorgesehen ist, welches die Ausnehmung (4) gegenüber der unteren Kammerhälfte (6) verschließbar trennt.
4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange (10) einen Strömungskanal (13) mit der Innenwandung der Kolbenstange (7) bildet, in die bei Offenstellung der Steuerstange (10) die Querbohrung (8) und die Abströmbohrung (9) mündet.
5. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Kolbenstange (7) gegenüber der unteren Kammerhälfte (6) durch ein Ventil (21) verschlossen ist.
6. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) aus einer Druckfeder und einem Ventilkörper besteht, wobei der Ventilkörper an einem durch die Kolbenstange (7) gebildeten Ventilsitz anliegt.
7. Stoßdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (21) parallel zur Druck- oder Zugrichtung des Dämpfungskolbens (1) arbeitend angeordnet ist.