DE4302623C2 - Hydraulischer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte hydraulische Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge weisen massive Dämpfungskolben auf, deren Kolbenkörper durch Gießen oder Sintern mit nachfolgender spanender Bearbeitung gefertigt werden. Dies bedingt einen hohen Herstellungsaufwand und einen höheren Masseanteil für den Schwingungsdämpfer. So ist beispielsweise aus der DE 38 20 307 C1 ein hydraulischer Schwingungsdämpfer bekannt, bei dem der an der Kolbenstange befestigte, massive Kolbenkörper jeweils eine Gruppe von axial verlaufende Durchtrittskanälen für die jeweilige Strömungsrichtung aufweist, die auf verschiedenen Durchmessern angeordnet sind und die auf der jeweiligen Stirnseite des Kolbenkörpers in jeweils einen eine Steuerkante bildenden Ringkanal münden.

Auf den Steuerkanten liegen die die Austrittsöffnungen der Durch­ trittskanäle abdeckenden Ventilscheiben auf. Zur Vergrößerung der wirksamen Ventilscheibenfläche der radial innen angeordneten Durch­ trittskanäle sind die Mündungen der radial außen angeordneten Durchtrittskanäle an einer Stirnseite des Kolbenkörpers auf der Außenfläche des Kolbenkörpers angeordnet.

Die EP 0 160 275 B1 zeigt bereits einen als Drosselorgan ausgebildeten Kolben­ körper für eine pneumatische Feder-Dämpfer-Einheit, welche aus zwei auf­ einandergesetzten Blechformkörpern besteht, die mit Durchbrechungen ver­ sehen sind und zwischen denen eine oder mehrere miteinander verbundene Ventilscheiben angeordnet sind, die je nach Bewegungsrichtung an ihrem äußeren oder an ihrem inneren Sitz abheben. Die in den geformten Blech­ körpern vorhandenen Öffnungen werden beim Vor- und beim Rückhub jeweils umgekehrt von dem Gas durchströmt.

Eine solche Anordnung eines Drosselkörpers ist jedoch für hydraulische Systeme nicht anwendbar, da bei inkompressiblen Strömungsmedien mit einem solchen Aufbau instabile Strömungsverhältnisse durch die innen und außen auffedernden Ventilscheiben entstehen und die Reibungsverluste bei sich umkehrender Strömung innerhalb der Öffnungen der Blechkörper sich als nachteilig ausweisen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Dämpfungskolben für einen Schwingungsdämpfer zu schaffen, dessen Kolbenkörper einfach herstellbar ist, dessen Masseanteil am Schwingungsdämpfer gering ist, bei dem die Durchtrittskanäle einen geringeren Strömungs­ widerstand bei gleichem Querschnitt aufweisen und der eine geringe Bauhöhe hat.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptan­ spruchs gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung dar.

Erfindungsgemäß besteht der Kolbenkörper aus zwei fest mitein­ ander verbundenen, aus Blech geformten Ringformteilen, wobei das erste Ringformteil die axial verlaufenden Durchtrittskanäle auf­ weist und den an der Wandung des Dämpferzylinders gleitenden Kolbenring aufnimmt. Weiterhin weist das erste aus Blech geformte Ringformteil die Steuerkante für die Ventilscheiben des Druck- oder Zugstufenventils auf. Das zweite Ringformteil teilt die Durchtrittskanäle des ersten Ringformteils in eine jeweils äußere und innere Gruppe und bildet die Steuerkante für die Ventil­ scheiben des jeweils anderen Ventils.

Vorteilhafterweise ist das zweite Ringformteil derart ausge­ bildet, daß der Durchmesser der flüssigkeitsbeaufschlagten Fläche der auf dem zweiten Ringformteil aufliegenden Ventilscheiben mindestens die Größe des Durchmessers aufweist, auf dem die äußere Gruppe von Durchtrittskanälen angeordnet ist. Durch die damit erreichte Vergrößerung des Abstützdurchmessers der Ventilscheiben wird auch bei Kolben geringen Durchmessers eine relativ große Biegelänge der Ventilscheiben erreicht, die neben einer geringeren Toleranzabhängigkeit der Dämpfungskennlinie auch die Bruchsicher­ heit der Ventilscheiben erhöht.

In einer weiteren Ausbildung ist das zweite Ringformteil derart geformt und mit dem ersten Ringformteil verbunden, daß es die äußere Gruppe der Durchtrittskanäle von der inneren Gruppe der Durchtrittskanäle trennt.

Zur Bildung von Bypaßkanälen kann das zweite Ringformteil des Kolbenkörpers Strömungskanäle aufweisen, die nicht von den Ventilscheiben abgedeckt werden. Vorteilhafterweise werden diese Strömungskanäle durch Ausnehmungen in der Steuerkante und/oder Durchlässe im zweiten Ringformteil selbst gebildet. Aus Gründen der Fertigung des Kolbenkörpers liegen die Durchlässe dem äußeren Bohrungskreis der Durchtrittskanäle axial gegenüber.

Die Ventilscheiben der äußeren Durchlaßkanäle weisen Strömungs­ durchlässe für die radial innenliegenden Durchlaßkanäle auf oder sind ringförmig ausgebildet. Die Ventilscheiben der Druck- und/oder Zugstufe können weiterhin federbelastet sein.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Dämpfungskolbens liegen neben der Verwendung von großen Ventilscheiben, in einem geringen Masseanteil am Schwingungsdämpfer und der geringen axialen Bauhöhe des Dämpfungskolbens.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels naher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Schwingungsdämpfers und

Fig. 2 einen Schnitt des erfindungsgemäßen Kolbenkörpers und

Fig. 3 einen weiteren Schnitt des Kolbenkörpers.

Der in Fig. 1 dargestellte hydraulische Schwingungsdämpfer be­ steht im wesentlichen aus einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder 10 und einem mit der Kolbenstange 11 verbundenen, im Dämpferzylinder mit dem Kolbenring 6 gleitenden Dämpfungs­ kolben 12. Zur Bildung eines Ausgleichsraums 14 für die Kompen­ sation des ein- bzw. ausfahrenden Kolbenstangenvolumens ist um den Dämpferzylinder 10 ein Außenzylinder 13 angeordnet. Der Aus­ gleichsraum 14 ist über ein nicht dargestelltes Bodenventil mit dem Arbeitsraum des Dämpferzylinders 10 verbunden. Der Dämpfungs­ kolben 12 weist axial verlaufende Durchtrittskanäle 4 für jede Druckrichtung auf, deren Austrittsöffnungen durch Ventilscheiben 7 abgedeckt sind. Die jeweiligen Ventilscheiben 7 liegen im jeweils drucklosen Zustand auf den Steuerkanten 8 und 9 auf. Der Ventilteller 15 trägt einerseits den um die Kolbenstange 11 ange­ ordneten Zuganschlag 16 und andererseits die Ventilfeder 17 des Druckstufenventils. Die Ventilscheiben 7 des Zugstufenventils sind zusammen mit dem Kolbenkörper 1 über die Kolbenmutter 18 am unteren Ende der Kolbenstange 11 befestigt.

Der Kolbenkörper 1 besteht, wie in Fig. 2 näher dargestellt, aus zwei miteinander fest verbundenen, aus Blech geformten Ringform­ teilen 2 und 3, wobei das erste Ringformteil 2 jeweils eine Gruppe von axial verlaufenden radial innen liegenden und radial außen liegenden Durchtrittskanälen 4b, 4a aufweist und den Kolbenring 6 aufnimmt. Das Ringformteil 2 ist weiterhin derart geformt, daß die Steuerkante 9 für die Ventilscheiben 7 des Druckstufenventils gebildet wird. Das zweite Ringformteil 3 bildet die Steuerkante 8 zwischen der jeweils äußeren und inneren Gruppe von Durchtrittskanälen 4a, 4b für die Ventilscheiben 7 des Zugstufenventils, wobei das mit dem Ringformteil 2 verbundene Ende des Ringformteils 3 von der Kreisform abweichen und wellenförmig, wie in Fig. 3 dargestellt, ausgebildet sein kann.

Das untere freie, die Steuerkante 8 bildende Ende des zweiten Ringformteils 3 ist nach außen gekröpft, wodurch Ventilscheiben 7 mit einem relativ großen Durchmesser im Zugstufenventil einge­ setzt werden können. Die entsprechenden Bypaßkanäle des Zug- und/oder Druckstufenventils werden durch Ausnehmungen 5a in den Steuerkanten 8 und 9 oder Durchlässen 5b im Ringformteil 3 gebildet.

Claims (10)

1. Hydraulischer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenden Dämpferzylinder, in dem ein an einem Ende einer Kolbenstange befestigter Dämpfungskolben mit einem Kolbenring gleitet, der den Dämpferzylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt und zwei Gruppen von axial verlaufen­ den Durchtrittskanälen aufweist und die Durchtrittskanäle auf der jeweiligen Stirnseite des Kolbens in von Steuerkanten umgebene Ringkanäle münden, wobei die austrittsseitigen Mündungen der Durchtrittskanäle durch auf den Steuerkanten aufliegende Ventilscheiben ganz oder teilweise abgedeckt sind, wobei der Kolbenkörper (1) aus zwei fest miteinander verbundenen, aus Blech geformten Ringformteilen (2, 3) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ringformteil (2) die axial verlaufenden Durchtrittskanäle (4) für beide Strömungsrich­ tungen und die Steuerkante (9) für die Ventilscheiben (7) des Druck- oder Zugstufenventils aufweist und den an der Wandung des Dämpferzylinders (10) gleitenden Kolbenring (6) aufnimmt und das zweite Ringformteil (3) die Durchtrittskanäle (4) in eine jeweils äußere und innere Gruppe (4a, 4b) teilt und die Steuerkante (8) für die Ventilscheibe (7) des jeweils anderen Ventils bildet.

2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ringformteil (3) derart ausgebildet ist, daß der Durchmesser der flüssigkeitsbeaufschlagten Fläche der auf dem zweiten Ringformteil (3) aufliegenden Ventilscheiben (7) mindestens die Größe des Durchmessers aufweist, auf dem die äußere Gruppe (4a) von Durchtrittskanälen (4) angeordnet ist.

3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilscheiben (7) der Druck- und/oder Zugstufe federbelastet sind.

4. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ringformteil (3) derart geformt und mit dem ersten Ringformteil (2) verbunden ist, daß es die äußere Gruppe (4a) der Durchtrittskanäle (4) von der inneren Gruppe (4b) der Durchtrittskanäle (4) trennt.

5. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringformteile (2 und 3) Strömungs­ kanäle (5) aufweisen, die von den Ventilscheiben (7) nicht ab­ gedeckt werden.

6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungskanäle (5) durch Ausnehmungen (5a) in den Steuerkanten (8 und 9) und/oder in Form von Durchlässen (5b) gebildet sind.

7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (5b) dem äußeren Bohrungskreis der Durchtrittskanäle (4a) axial gegenüberliegen.

8. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheiben (7) der äußeren Durch­ trittskanäle (4a) mit den radial innenliegenden Durchlaß­ kanälen (4b) korrespondierende Strömungsdurchlässe aufweisen.

9. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilscheiben (7) der äußeren Durchtrittskanäle (4a) ringförmig ausgebildet sind.

10. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Ringformteil (2) verbundene Ende des Ringformteils (3) wellenförmig ausgebildet ist.