DE1012192B

DE1012192B - Hydraulic telescopic vibration damper for vehicles

Info

Publication number: DE1012192B
Application number: DEJ9162A
Authority: DE
Original assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Current assignee: Suspa Federungstechnik GmbH
Priority date: 1954-09-22
Filing date: 1954-09-22
Publication date: 1957-07-11

Description

Hydraulischer Teleskopschwingungsdämpfer für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskopschwingungsdämpfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraft- oder Schienenfahrzeuge, mit nur einem Hoch- und Niederdruckraum für die Dämpferflüssigkeit.Hydraulic telescopic vibration damper for vehicles The invention relates to a hydraulic telescopic vibration damper for vehicles, in particular Motor vehicles or rail vehicles, with only one high and low pressure space for the damper fluid.

Es sind hydraulische Teleskopschwingungsdämpfer mit nur einem Hoch- und Niederdruckraum bekannt, die mit einem innerhalb eines Zylinders auf und ab beweglichen, mit Drosselventilen für die Bremsflüssigkeit versehenen Kolben und einem darüber befindlichen Ausgleichsraum für die durch die ein- und austauchende Kolbenstange hervorgerufenen Volumenänderungen ausgestattet sind. Bei diesen Teleskopschwingungsdämpfern ist im Bereich der Ventilaustrittsöffnungen des Kolbens eine mittels Bundes oder Flansches im Abstand vom Kolben gehaltene, gegen die Flüssigkeitsoberfläche frei bewegliche lose Prallplatte für die unter hohem Druck austretenden Flüssigkeitsstrahlen derart angeordnet, daß der Flüssigkeitsausgleich nach dem Luftraum nicht behindert wird. Auch ist die Anordnung von Plattenventilen in Teleskopschwingungsdämpfern bekannt, bei denen das Ventil an dem von der Kolbenstange abgewendeten Kolbenende angebracht ist und die Kolbenstange das Ventil nicht durchdringt. Bei Teleskopschwingungsdämpfern dieser Art umfaßt ein Ventilkäfig den Ventilkörper bzw. die Ventilplatte und eine Feder sowie etwa zugehörige Federplatten derart, daß er vermittels eines Hilfskörpers unabhängig vom Stoßdämpferkolben und vor dem Zusammenbau mit diesem eine Abstimmung ermöglicht und gestattet, das vollständig für sich zusammengebaute Ventil als Ganzes nachträglich am Kolben lösbar anzubringen.They are hydraulic telescopic vibration dampers with only one high and low pressure chamber known with an up and down inside a cylinder movable piston provided with throttle valves for the brake fluid and a compensation room above it for the immersing and exiting Piston rod caused volume changes are equipped. With these telescopic vibration dampers is in the area of the valve outlet openings of the piston by means of a collar or Flange held at a distance from the piston, exposed to the liquid surface Movable, loose baffle plate for the jets of liquid emerging under high pressure arranged in such a way that the liquid balance does not hinder the air space will. There is also the arrangement of plate valves in telescopic vibration dampers known in which the valve is at the end of the piston facing away from the piston rod is attached and the piston rod does not penetrate the valve. With telescopic vibration dampers this type comprises a valve cage, the valve body or the valve plate and a Spring and any associated spring plates in such a way that it is by means of an auxiliary body independent of the shock absorber piston and prior to assembly with this one coordination enables and permits the fully assembled valve as a whole to be releasably attached to the piston at a later date.

Diese bekannten Teleskopschwingungsdämpfer arbeiten jedoch nur mit einem Kolben und entsprechend ausgebildeten Ventilen. Die Dämpfungsflüssigkeit wird von dem einen Raum in den anderen Raum gedrückt, wodurch die Stoßdämpfung entsteht. Bei diesen Schwingungsdämpfern hat sich jedoch herausgestellt, daß die Dämpfung nicht fein genug ist und die Stöße nicht weich genug aufgenommen werden. Außerdem ist der Raumbedarf insbesondere in axialer Richtung sehr groß.However, these known telescopic vibration dampers only work with a piston and appropriately designed valves. The damping fluid will pushed from one room to the other, creating shock absorption. In these vibration dampers, however, it has been found that the damping is not fine enough and the shocks are not absorbed softly enough. aside from that the space requirement is very large, especially in the axial direction.

Durch die Erfindung ist nun ein Teleskopschwingungsdämpfer geschaffen, der sowohl eine sehr weiche Dämpfung ergibt und auch bedeutend weniger Platz beansprucht, so daß sich dieser Teleskopschwingungsdämpfer insbesondere für die Hinterradfederung von Krafträdern eignet. Erreicht wird dieser Vorteil dadurch, daß der den Hoch- und Niederdruckraum trennende Dämpferkolben mit einem am oberen Ende konisch verlaufenden Steuerkegel verbunden ist und mit diesem eine gemeinsame zentrische Bohrung besitzt, in die die Kolbenstange sowie ein Durchflußventil eingesetzt ist.The invention now creates a telescopic vibration damper, which results in a very soft cushioning and also takes up significantly less space, so that this telescopic vibration damper is particularly suitable for the rear suspension of motorcycles. This advantage is achieved by the fact that the and low-pressure chamber separating damper piston with a conical at the upper end Control cone is connected and has a common central bore with this, in which the piston rod and a flow valve are inserted.

Dieser Steuerkolben taucht beim Einfedern in eine eine Verengung des Niederdruckraumes darstellende Bohrung ein, wodurch ein sich stetig verengender Ringraum gebildet wird. Die Dämpferflüssigkeit wird dabei vom Dämpferkolben aus dem dem Kolben benachbarten Teil des Niederdruckraumes durch den Ringspalt in den anderen Teil des Niederdruckraumes gedrückt, wobei eine progressive Dämpfung erzielt wird. In die axiale Bohrung des Dämpferkolbens ist die Kolbenstange sowie ein Durchflußventil eingesetzt, durch das beim Ausfedern der Durchtrittsquerschnitt für die Dämpferflüssigkeit verengt und damit die Dämpfung vergrößert wird.During compression, this control piston plunges into a narrowing of the A bore representing the low pressure space, whereby a steadily narrowing Annular space is formed. The damper fluid is drawn from the damper piston the part of the low-pressure chamber adjacent to the piston through the annular gap into the pressed other part of the low-pressure chamber, with progressive damping achieved will. The piston rod and a flow valve are located in the axial bore of the damper piston used, through which the passage cross-section for the damper fluid during rebound narrowed and thus the damping is increased.

Der Ventilkörper dieses Durchflußventils ist zweckmäßigerweise gleitbar und der Ventilsitz fest in der Bohrung des Dämpferkolbens und Steuerkolbens angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß beim Einfedern der Ventilkörper durch den Druck der Dämpferflüssigkeit von seinem Sitz abgehoben und beim Ausfedern auf den Sitz gepreßt wird. Das Andrücken des Ventilkörpers gegen seinen Sitz kann durch eine in dem hohl ausgebildeten Ventilkörper vorgesehene Druckfeder noch erhöht werden, die sich gegen den Ventilkörper und. das Ende der Dämpferkolbenstange abstützt.The valve body of this flow valve is expediently slidable and the valve seat is fixedly arranged in the bore of the damper piston and control piston. This configuration has the advantage that when the valve body is compressed by the Pressure of the damper fluid lifted from its seat and when rebounding on the Seat is pressed. Pressing the valve body against its seat can be done by a compression spring provided in the hollow valve body can be increased further, which are against the valve body and. the end of the damper piston rod supports.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Ventilkörper in an sich bekannter Weise eine im Verhältnis zur Durchflußöffnung des Ventilsitzes kleinere Durchflußöffnung besitzen, und die Kolbenstange kann mit Längsnuten versehen sein, die sich über die im Dämpferkolben befindliche Länge der Kolbenstange erstrecken, wodurch die Dämpfung noch wirkungsvoller ausgestaltet wird.In a further embodiment of the invention, the valve body can in on is known to be smaller in relation to the flow opening of the valve seat Have a flow opening, and the piston rod can be provided with longitudinal grooves, which extend over the length of the piston rod in the damper piston, whereby the damping is made even more effective.

Als sehr zweckmäßig hat sich bei der Gestaltung des Teleskopschwingungsdämpfers gemäß der Erfindung herausgestellt, den Niederdruckraum mit einer Einschnürung zu versehen, deren Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Teiles des Steuerkolbens ist. Durch diese Einschnürung wird in dem Niederdruckraum eine Verengung geschaffen, in die der Steuerkolben eintaucht, wodurch sich der wirksame Ringraum in dem Niederdruckräum stetig verengt und damit die Dämpfung noch zusätzlich unterstützt wird.It has proven to be very useful in the design of the telescopic vibration damper according to the invention exposed the low pressure room with a To provide constriction, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the cylindrical part of the control piston. This constriction in created a constriction in the low-pressure chamber into which the control piston plunges, whereby the effective annulus in the Niederdruckräum narrows and thus the damping is additionally supported.

Die Erfindung wird an Hand des in den Fig. 1 und 2 im Axialschnitt und in Vorderansicht, um 90° gedreht, dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht und weiter erläutert.The invention is illustrated with reference to FIGS. 1 and 2 in axial section and illustrated in a front view, rotated by 90 °, illustrated embodiment and further explained.

Das Dampfergehäuse 1, das über das Auge 2 mit dem nicht gezeigten Fahrgestell des Fahrzeuges fest verbunden ist, wird -durch den Dampferkolben. 3 in den Niederdruckraum 4 und den Hochdruckraum 5 unterteilt. Der Dampferkolben 3, der den Steuerkegel 3' aufweist, ist mit der Kolbenstange 6 durch den Bolzen 7 verbunden.. Die Kolbenstange 6 ist durch den Gehäusedeckel 8 des Hochdruckraumes 5 hindurchgeführt. An ihrem freien Ende ist das Ansatzstück 9 vorgesehen, das eine- Befestigung an dem schwingenden Teil des Fahrzeuges oder der Maschine ermöglicht. Das Ansatzstück 9 dient gleichzeitig als Auflage für das Schutzhülsenunterteil 12, welches das untere Widerlager der Wendelfeder 11 bildet. Die Wendelfeder 11 stützt sich mit ihrem anderen Ende bei 13 auf das Schutzhülsenoberteil 14 ab. Das Schutzhülsenoberteil 14, das mit der Gewindehülse 15 fest verbunden, ist, ist axial verschraubbar auf dem Dampfergehäuse 1 angeordnet.The steamer housing 1, the eye 2 with the not shown The chassis of the vehicle is firmly connected by the steam piston. 3 divided into the low pressure chamber 4 and the high pressure chamber 5. The steam flask 3, which has the control cone 3 'is connected to the piston rod 6 by the bolt 7 .. The piston rod 6 is passed through the housing cover 8 of the high pressure chamber 5. At its free end, the extension piece 9 is provided, which is a fastening to the vibrating part of the vehicle or machine. The end piece 9 also serves as a support for the protective sleeve lower part 12, which the lower Forms abutment of the helical spring 11. The helical spring 11 is supported with its other End at 13 on the protective sleeve upper part 14. The protective sleeve upper part 14, the is firmly connected to the threaded sleeve 15, is axially screwable on the steamer housing 1 arranged.

Ein Eindrehen, der Gewindehülse 15 erhöht die Vorspannung der Dampferfeder 11, das Drehen der Gewindehülse 15 in entgegengesetzter Richtung verringert die Vorspannung der Dampferfeder 11. Im Betriebszustand ist der Hochdruckraum 5 vollkommen, der Niederdruckraum 4 etwa bis zur Höhe der Linie 17 mit Dampferflüssigkeit gefüllt. Die Öffnung 27, durch die Schraube 29 und die Dichtung 30 verschlossen, ist als Einfüllöffnung für die Dampferflüssigkeit vorgesehen. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausführung ist folgende: Beim Einfedern verschiebt die Kolbenstange 6 den Dampferkolben 3 entgegen der Wirkung der Wendelfeder 11 in Richtung auf das Innere des Dampferkörpers 1. Hierbei tritt ein Teil der Dampferflüssigkeit des Niederdruckraumes 4 durch die Öffnung 18 des Dampferkolbens 3 und die Öffnung 19 des Ventilsitzes 20, zwischen Ventilkörper 21 und der Wandung des Steuerkegels 3', sowie durch die Längsnuten 22, 23 der Kolbenstange 6 in den Hochdruckraum 5 über. Die Bohrung 24 des Ventilkörpers 21 dient hierbei zur Vergrößerung des wirksamen Durchflußquerschnittes. Der verschiebbare Ventilkörper 21 ist hierbei durch den Flüssigkeitsstrom entgegen der Wirkung der Feder 25 in die gezeichnete Offnungsstellung verschoben. Bei starken Fahrstößen schiebt sich der Steuerkegel 3' bis in die Einschnürung 26 des Dampfergehäuses 1. Der Steuerkegel 3', über einen Teil seiner Länge konisch gehalten, teilt dann im Zusammenwirken mit der Einschnürung 26 den Niederdruckraum 4 in die Teilräume 4', 4'' ein. Die Dampferflüssigkeit :des Teilraumes 4' preßt sich bei der Aufwärtsbewegung des Steuerkegels 3' durch den gebildeten Ringspalt in den Teilraum 4''. Der Ringspalt bestimmt hierbei die Größe des Widerstandes und somit die Größe der progressiven Dämpfung. Wird der Steuerkegel 3' so weit verschoben, daß sich der zylindrische Teil 3'' in der Einschnürung 26 befindet, so erhöhen sich die Dämpfung und der entgegenwirkende Flüssigkeitsdruck derartig, daß ein Durchschlagen des Dämpfers verhindert ist; Gummipuffer sind also überflüssig.Screwing in the threaded sleeve 15 increases the preload of the damper spring 11, turning the threaded sleeve 15 in the opposite direction reduces the Pre-tensioning of the damper spring 11. In the operating state, the high-pressure chamber 5 is complete, the low-pressure chamber 4 is filled with steam liquid approximately up to the level of the line 17. The opening 27, closed by the screw 29 and the seal 30, is as Filling opening provided for the vapor liquid. The mode of action of the invention The design is as follows: During compression, the piston rod 6 moves the steam piston 3 against the action of the helical spring 11 in the direction of the interior of the damper body 1. Here, part of the vapor liquid of the low-pressure chamber 4 passes through the Opening 18 of the steam piston 3 and the opening 19 of the valve seat 20, between Valve body 21 and the wall of the control cone 3 ', as well as through the longitudinal grooves 22, 23 of the piston rod 6 into the high pressure chamber 5. The bore 24 of the valve body 21 serves to enlarge the effective flow cross-section. The sliding one Valve body 21 is in this case by the flow of liquid against the effect of the Spring 25 moved into the open position shown. With strong driving bumps The control cone 3 ′ pushes into the constriction 26 of the steamer housing 1. The control cone 3 ', kept conical over part of its length, then divides in Interaction with the constriction 26, the low-pressure space 4 into the sub-spaces 4 ', 4 '' a. The vapor liquid: the sub-space 4 'is pressed during the upward movement of the control cone 3 'through the annular gap formed into the subspace 4' '. The annular gap determines the size of the resistance and thus the size of the progressive Damping. If the control cone 3 'is moved so far that the cylindrical Part 3 ″ in the constriction 26 increases the damping and the counteracting Fluid pressure such that a bottoming out of the damper is prevented; Rubber buffers are therefore superfluous.

Beim Ausfedern zieht die Kolbenstange 6, von der Wirkung der Wendelfeder 11 unterstützt, den Dämpferkolben 3 nach abwärts. Die Dampferflüssigkeit des Hochdruckraumes 5 preßt sich hierbei durch die eingefrästen Längsnuten 22, 23 in der Kolbenstange 6 in Richtung des Niederdruckraumes 4. Der Ventilkörper 21, durch die Feder 25 und den Anpreßdruck der Dampferflüssigkeit auf den Ventilsitz 20 gehalten, gestattet der Dampferflüssigkeit nur durch die enge Bohrung 24 ein Übertreten in den Niederdruckraum 4. Die Bohrung 24 bestimmt damit, abgesehen von der Reibung der gleitenden Teile, das Zurückfließen der Dampferflüssigkeit und damit die Größe der Dämpfung beim Ausfedern.When rebounding, the piston rod 6 pulls from the action of the helical spring 11 supports the damper piston 3 downwards. The vapor liquid of the high pressure chamber 5 presses itself through the milled longitudinal grooves 22, 23 in the piston rod 6 in the direction of the low pressure chamber 4. The valve body 21, through the spring 25 and the contact pressure of the vapor liquid kept on the valve seat 20, allowed the vapor liquid can only pass through the narrow bore 24 into the low-pressure chamber 4. The bore 24 thus determines, apart from the friction of the sliding parts, the backflow of the vapor fluid and thus the amount of damping during rebound.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Progressively acting hydraulic telescopic vibration damper for vehicles, in particular motor vehicles or rail vehicles, with only one high and Low pressure space for the vapor liquid, characterized in that the the High and low pressure chambers (5 or 4) separating steam flasks (3) with one at the top End ironically running control cone (3 ') is connected and with this one common has central bore (18) into which the piston rod (6) and a flow valve (20, 21) is inserted.

2. Telescopic vibration damper according to claim 1, characterized marked; that the valve body (21) of the flow valve is slidable and the Valve seat (20) fixed in the bore (18) of the steam piston and control cone is.

3. Telescopic vibration damper according to one or both of the preceding claims, characterized in that a compression spring in the hollow valve body (21) (25) is provided.

4. Telescopic vibration damper according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve body (21) itself - In a manner known per se - one in relation to the flow opening (19) of the Valve seat (20) has a smaller flow opening (24).

5. Telescopic vibration damper according to one or more of the preceding claims, characterized in that the piston rod (6) has longitudinal grooves (23) in a manner known per se, which Extend over the length of the piston rod located in the damper piston (3).

6th Telescopic vibration damper according to one or more of the preceding claims, characterized in that the low-pressure space (4) has a constriction (26), whose diameter is slightly larger than the diameter of the cylindrical part of the control cone (3 '). .