DE3510866A1

DE3510866A1 - Hydraulischer zweirohr-schwingungsdaempfer mit hydraulischem druckanschlag

Info

Publication number: DE3510866A1
Application number: DE19853510866
Authority: DE
Inventors: Rudolf 5208 Eitorf Schmidt
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1985-03-26
Filing date: 1985-03-26
Publication date: 1986-10-09
Also published as: IT1200830B; DE3510866C2; BR8600271A; IT8522838A0

Description

Hydraulischer Zweirohr-Schwingungsdämpfer mit hydraulischem
Druckanschlag Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Zweirohr-Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Druckanschlag, bei welchem ein an einer Kolbenstange befestigter ventilbestückter Kolben einen Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei im Ventilboden des Arbeitszylinders aus Saug- und Druckventil bestehende Ventile mit einem koaxial um den Arbeitszylinder angeordneten Ausgleichsraum in Verbindung stehen, dabei ist über eine mit dem Bodenventil zusammenarbeitende Druckanschlagfeder und einen Steuerteller eine Steuerung des Dämpfungsmittels vorgesehen.
Es sind hydraulische Teleskop-Stoßdämpfer bekannt (z.B.
DE-PS lo 32 608), bei denen ein hydraulischer Endanschlag vorgesehen ist. Der vorgesehene Steuerteller setzt sich dabei direkt auf das Saugventil des Ventil bodens. Die Baulänge des Dämpfers wird dabei nur unwesentlich vergrößert.
Nachteilig ist bei diesem Endanschlag, daß es schlagartig einsetzt und der plötzliche, mit Geräusch verbundene Stoß störend gegen den Aufbau bzw. die geforderte Fahrzeugmasse wirkt. Bei der Bewegungsumkehr des Kolbens behindert der auf dem Saugventil aufliegende Steuerteller das freie Abheben des Saugventils, was zu Funktionsstörungen des Dämpfers führt.
Eine für den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit erforderliche progressiv ansteigende Druckanschlagkraft läßt sich mit dieser Ausführung nicht erzielen.
Desweiteren sind Schwingungsdämpfer bekannt (z.B. US-PS 2 619 199), bei denen ebenfalls durch den Steuerteller das Zug- bzw. Saugventil im Hubbereich des einsetzenden Druckanschlages in seiner Funktion gestört werden. Dabei wird der freie Ulstrom vom Reserveraum zum Arbeitsraum dadurch gestört, indem der aufliegende Steuerteller nur einen kleinen Ansaugquerschnitt offen läßt.
Darüber hinaus sind Begrenzungsanschläge bekannt, die mit den vorgenannten nicht vergleichbar sind (z.B. DE-AS 12 53 522), bei denen eine Gummihohlfeder mit progressiver Federcharakteristik verwendet wird, die zwischen der oberen Stoßdämpferbefestigung und dem Stoßdämpferdeckel um die Kolbenstange angeordnet ist. Solche Begrenzungsanschläge benötigen eine relativ große Baulänge und sind in ihrer Federcharakteristik stark temperaturabhängig und entsprechend verschleißempfindlich. Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, für einen hydraulischen Zweirohr-Schwingungsdämpfer einen hydraulischen Druckanschlag zu schaffen, der keine Beeinflussung des Zug- bzw.
Saugventiles ausubt und der über einen größeren Hubweg einen Druckanschlag mit progessiv ansteigender Anschlagkraft gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen dem Ventilboden und dem axial wegbegrenzten Steuerteller eine Stützfeder angeordnet ist und daß der Steuerteller mit Bohrungungen des Druckventiles und mit der Stirnfläche des Ventilbodens zusammenarbeitet.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß durch die Verwendung von zwei Federn eine Bestimmung des Steuerteller-Hubweges möglich ist. Ober den mit. den Bohrungen des Druckventiles zusammenarbeitenden Steuerteller wird eine Drosselquerschnitt in der Weise gesteuert, daß das verdrängte Öl ständig enger werdende Querschnitte passieren muß, bis der Steuerteller an der Stirnfläche des Ventilbodens zur Anlage kommt und den Öldurchfluß unterbindet. Anschließend ist ein Ölfluß zum Ausgleichsraum lediglich über einen konstanten Durchlaß an der Kolbenstangenführung und andere kleinere konstante Durchlässe möglich.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Druckanschlagfeder eine geringere Federsteife als die Stützfeder aufweist. Es ist dabei von Vorteil, daß auf diese Weise eine Untersetzung des Federhubweges entsteht und somit der zwischen beiden Federn angeordnete Steuerzähler wie auch die Stützfeder wesentlich kleinere Hubwege als die Druckanschlagfeder ausführen.
Eine besonders günstige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Ventile des Ventil bodens über eine Ventilschraube und eine Ventilmutter gehalten sind und wobei als Anlage für die Stützfeder einerseits der durch die Ventilmutter gehaltene Steuerteller und andererseits die Stirnfläche des Ventilbodens vorgesehen ist. Eine derartige Ausführung gewährleistet, daß der Steuerteller einen axial begrenzten Hub ausführen kann und wobei das Zylinderrohr als grobe Vorzentrierung für den Steuerteller dient.
Als endgUltiger mechanischer Endanschlag ist ein axial kleinbauender Gummipuffer zwischen der oberen Stoßdämpferbefestigung und dem Stoßdämpferdeckel vorgesehen.
In Ausgestaltung der Erfindung ist die Druckanschlagfeder mit dem Steuerteller fest verbunden. Durch dieses Merkmal wird eine Baueinheit zwischen dem Ventilboden zusammen mit seinen Ventilen, der Stützfeder, dem Steuerteller und der Druckanschlagfeder geschaffen. Diese Baueinheit kann im Arbeitszylinder des Schwingungsdämpfers als Ganzes eingebaut werden.
Als weiteres wesentliches Merkmal weist der Steuerteller einen ringförmig verlaufenden, abgewinkelten Kragen auf, der in die konische Innenseite des Ventilbodens axial hinein bewegbar ist. Der Steuerteller ist im Zylinderrohr mit Spiel geführt und zentriert sich erst im Verlaufe des axialen Weges im zylindrischen Teil des Ventilboden-Ringraumes.
Zwischen dem Steuerteller und dem Ventilboden ist die Stützfeder unter Vorspannung angeordnet, in der Weise, daß der Steuerteller einen ersten ringförmigen Bereich zur Abstützung der Stützfeder aufweist. In Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Steuerteller einen zweiten ringförmigen, als Ventilkörper ausgebildeten Bereich, der mit der als Ventilsitz ausgebildeten Stirnfläche des Ventil bodens zusammenarbeitet.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt: Figur 1 einen Zweirohr-Teleskop-Schwingungsdämpfer mit einem hydraulischen Druckanschlag im Schnitt Figur 2 eine weitere Ausführungsform des in Figur 1 gezeigten hydraulischen Druckanschlages im Schnitt Der in Figur 1 gezeigte Schwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Mantelrohr 1 und dem Boden la, dem Zylinderrohr 2 mit dem Ventilboden 3. Im Ventilboden 3 ist ein Zug- bzw. Saugventil 7 und ein durch Federblätter gebildetes Druckventil 8 angeordnet. Ober die Ventile 7 und 8 wird der Arbeitsraum 5 mit dem Ausgleichsraum 4 verbunden. Im Zylinderrohr 2 ist ein Kolben 6 angeordnet, der den Arbeitsraum 5 in zwei Teil raume unterteilt.
Zur Bildung des hydraulischen Druckanschlages wird zwischen dem Ventilboden 3 und dem Kolben 6 ein Steuerteller 13 angeordnet. Der Steuerteller 13 besitzt einen Kragen 13a, der in einen zwischen Ventilschraube 9 und Ventilmutter lo und den Bohrungen 11 des Druckventiles gebildeten Ringraum 12 eingreift. Dabei ist der Außendurchmesser des Steuertellers 13 mit Spiel im Zylinderrohr 2 geführt und die Zentrierung erfolgt erst nachdem der Kragen 13a in der zylindrischen Wandung des Ringraumes 12 durch ein engeres Spiel geführt wird. Zwischen dem Steuerteller 13 und einem Ansatz des Ventilbodens 3 ist die Stützfeder 15 unter Vorspannung angeordnet. Oberhalb des Steuertellers 13 befindet sich die Druckanschlagfeder 14, die mit dem Steuerteller 13 durch dessen umgelegte Segmente 13c verbunden ist. Zwischen der Druckanschlagfeder 14 und den Segmenten 13c ist gleichzeitig zur Abdichtung gegenüber dem Arbeitsraum 5 eine Deckscheibe 16 eingespannt.
Die Funktionsweise des hydraulischen Druckanschlages erfolgt in der Form, daß zunächst der Kolben 6 die Druckanschlagfeder 14 zusammendrückt, wobei die Stützfeder 15 weiter vorgespannt wird und der Steuerteller 13 in Richtung des Ventilbodens 3 bewegt wird. Ein progressiver Kraftanstieg ist dadurch gewährleistet, daß der Kragen 13a die konische Innenseite 3b des Ventilbodens 3 passiert und das von der Kolbenstange verdrängte Dämpfungsmittel ständig enger werdende Querschnitte passieren muß, bis schließlich der Durchfluß durch Auflage der Anschlagfläche 13b des Steuertellers 13 auf die Stirnfläche 3a des Ventilbodens 3 erfolgt. Der Ulfluß zum Ausgleichsraum 4 kann dann lediglich über den konstanten Durchlaß an der Kolbenstangenführung und anderer kleinere konstante Durchlässe erfolgen.
Der in Figur 2 dargestellte Schwingungsdämpfer ist im Prinzip mit dem in Figur 1 bereits gezeigten vergleichbar. In der Figur 2 erfolgt die Abdichtung des Steuertellers 13 gegenüber dem Arbeitsraum 5 durch einen zwischen Kragen 13a und Ventilmutter lo eingelagerten, geschlitzten und innenspannenden Ring 17.
Durch die Verwendung einer Druckanschlagfeder 14, die im Gegensatz zur Stützfeder 15 eine geringere Federsteife aufweist, wird eine Untersetzung des Federhubweges erzielt. Dadurch kann der zwischen beiden Federn 14, 15 angeordnete Steuerteller 13 wie auch die Stützfeder 15 wesentlich kleinere Hubwege als die Druckanschlagfeder 14 ausführen.
Bezugszeichenliste 1 - Mantelrohr la - Boden 2 - Zylinderrohr 3 - Ventilboden 3a - innere Stirnfläche des Ventilbodens 3b - konische Innenseite des Ventilbodens 4 - Ausgleichsraum 5 - Arbeitsraum 6 - Kolben 7 - Zug- bzw. Saugventil 8 - Druckventil 9 - Ventil schraube lo - Ventilmutter 11 - Bohrungen des Druckventiles 12 - Ringraum 13 - Steuerteller 13a - Kragen des Steuertellers 13b - Anschlagfläche des Steuertellers 13c - Segment des Steuertellers 14 - Druckanschlagfeder 15 - Stützfeder 16 - Deckscheibe 17 - innenspannender Ring - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Hydraulischer Zweirohr-Schwingungsdämpfer mit hydraulischem Druckanschlag, bei welchem ein an einer Kolbenstange befestigter ventilbestückter Kolben einen Arbeitszylinder in zwei Arbeitsraume unterteilt, wobei im Ventilboden des Arbeitszylinders aus Saug- und Druckventil bestehende Ventile mit einem koaxial um den Arbeitszylinder angeordneten Ausgleichsraum in Verbindung stehen, dabei ist über eine mit dem Bodenventil zusammenarbeitende Druckanschlagfeder und einen Steuerteller eine Steuerung des Dämpfungsmittels vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilboden (3) und dem axial wegbegrenzten Steuerteller (13) eine Stützfeder (15) angeordnet ist und daß der Steuerteller (13) mit Bohrungen (11) des Druckventiles (8) und mit der Stirnfläche (3a) des Ventilbodens (3) zusammenarbeitet.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanschlagfeder (14) eine geringere Federsteife als die Stützfeder (15) aufweist.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (7, 8) des Ventilbodens (3) über eine Ventilschraube (9) und eine Ventilmutter (lo) gehalten sind und wobei als Anlage für die Stützfeder (15) einerseits der durch die Ventilmutter (lo) gehaltene Steuerteller (13) und andererseits die Stirnfläche des Ventilbodens (3) vorgesehen ist.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckanschlagfeder (14) mit dem Steuerteller (13) fest verbunden ist.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteller (13) einen ringförmig verlaufenden, abgewinkelten Kragen (13a) aufweist, der in die konische Innenseite (3b) des Ventilbodens (3) axial hinein bewegbar ist.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteller (13) einen ersten ringförmigen Bereich zur Abstützung der Stützfeder (15) aufweist.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteller (13) einen zweiten ringförmigen, als Ventilkörper ausgebildeten Bereich aufweist, der mit der als Ventilsitz ausgebildeten Stirnfläche (3a) des Ventilbodens (3) zusammenarbeitet.