DE10251212B4

DE10251212B4 - Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE10251212B4
Application number: DE2002151212
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Denk
Original assignee: Denk Engineering GmbH
Current assignee: Denk Engineering GmbH
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: DE10251212A1

Abstract

Stoßdämpfer (1), insbesondere für Fahrräder, mit einem ersten Zylinder (2a), der eine mit einem Dämpfungsmittel gefüllte Fluid-Kammer (3a) aufweist, die durch einen axial verschiebbar gelagerten Trennkolben (5a) begrenzt ist, wobei der Trennkolben (5a) mit einer nach außen führenden Kolbenstange (6) zur Aufnahme der abzudämpfenden oder abzufedernden Stöße verbunden ist, und mit einem zweiten Zylinder (2b), der eine mit Übertragungsmedium gefüllte Fluid-Kammer (3b) und eine luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer (4b) aufweist, wobei die Fluid-Kammern (3a, 3b) des ersten und des zweiten Zylinders (2a, 2b) über einen Verbindungskanal (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Trennkolben (5a) des ersten Zylinders (2a) eine Negativfeder einwirkt, die als luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer ausgestaltet ist und die der durch die Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders erzeugten Vorspannung entgegenwirkt, wobei der Trennkolben (5a) des ersten Zylinders (2a) dessen Fluid-Kammer (3a) von der als Negativfeder wirkenden Gasdruckkammer (4a) trennt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, insbesondere für Fahrräder, mit einem ersten Zylinder, der eine mit einem Dämpfungsmittel gefüllte Fluid-Kammer aufweist, die durch einen axial verschiebbar gelagerten Trennkolben begrenzt ist, wobei der Trennkolben mit einer nach außen führenden Kolbenstange zur Aufnahme der abzudämpfenden oder abzufedernden Stöße verbunden ist, und mit einem zweiten Zylinder, der eine mit Übertragungsmedium gefüllte Fluid-Kammer und eine luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer aufweist, wobei die Fluid-Kammern des ersten und des zweiten Zylinders über einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind.

Ein Stoßdämpfer der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US 4 153 237 bekannt. In der US 4 153 237 ist ein Stoßdämpfer vorbeschrieben, der einen ersten Zylinder und einen zweiten Zylinder aufweist, die jeweils eine mit einem Dämpfungsmittel gefüllte Fluid-Kammer aufweisen, die über einen Verbindungskanal miteinander verbunden sind. In einem ersten Zylinder ist ein Trennkolben mit einer nach Außen führenden Kolbenstange axial verschiebbar geführt. Durch den Trennkolben wird der erste Zylinder in eine luftgefüllte Kammer sowie die Fluid-Kammer geteilt. In dem zweiten Zylinder ist ebenfalls ein Trennkolben zur Bildung einer Fluid-Kammer und einer luft- oder gasgefüllten Gasdruck-Kammer angeordnet. Die luftgefüllte Kammer des ersten Zylinders ist im Bereich des Kolbenstangen-Austritts mit einem Staubschutz versehen, so dass bei Bewegung der Kolbenstange, wie bei einer Luftpumpe, zwischen der luftgefüllten Kammer und der Umgebung ein Gasaustausch stattfindet. Der Druck innerhalb der Kammer entspricht somit stets dem Umgebungs-Luftdruck.

Nachteilig bei dem Stoßdämpfer gemäß der US 4 153 237 wie auch bei anderen vorbekannten Stoßdämpfern ist jedoch der Dämpfungskennlinienverlauf, der eine hohe auf die Kolbenstange einwirkende Initialkraft zur Auslösung erfordert. Bei geringen Kräften löst der Stoßdämpfer nicht aus. Zudem stellen vorbekannte Stoßdämpfer häufig hohe Anforderungen an die Oberflächengüte der Zylinder-Innenseiten und die Herstellung ist damit aufwändig und kostenintensiv, und/oder die Stoßdämpfer weisen große Außenabmessungen auf, was den Einbau beispielsweise an oder in einem Fahrradrahmen erschwert.

Es besteht daher insbesondere die Aufgabe, einen Stoßdämpfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen verbesserten Dämpfungs-Kennlinienverlauf aufweist, und der zudem einfach herzustellen ist und/oder der eine geringe Baugröße aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht bei dem Stoßdämpfer der eingangs erwähnten Art insbesondere darin, dass auf den Trennkolben des ersten Zylinders eine Negativfeder einwirkt, die als luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer ausgestaltet ist und die der durch die Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders erzeugten Vorspannung entgegenwirkt, wobei der Trennkolben des ersten Zylinders dessen Fluid-Kammer von der als Negativfeder wirkenden Gasdruckkammer trennt.

Bei dem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer wirkt auf den Trennkolben des ersten Zylinders eine Negativfeder ein, die der durch die Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders erzeugten Vorspannung entgegenwirkt. Ist die Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders beispielsweise als Positivfeder ausgebildet, die den Stoßdämpfer härter machen soll, wirkt die Negativfeder des ersten Zylinders der durch diese Positivfeder bewirkten Vorspannung entgegen. Dies hat einen weitgehend linearen Dämpfungskennlinienverlauf zur Folge, was das Dämpfungsverhalten des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers und somit auch die Fahreigenschaften insbesondere eines Fahrrades erheblich verbessert.

Um das Dämpfungs- und Federverhalten des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers bei Bedarf verändern und anpassen zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Gasdruck in der Gasdruck-Kammer des ersten und/oder des zweiten Zylinders einstellbar ist. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung vor, dass jeder der Gasdruck-Kammern jeweils ein nach außen führendes Ventil zugeordnet ist.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers sieht vor, dass zwischen der Fluid-Kammer und der Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders eine elastisch verformbare Membran als Trennelement vorgesehen ist. Die Membran bildet die Trennlinie zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders. Wenn bei in den ersten Zylinder einfahrender Kolbenstange Übertragungsmedium in den zweiten Zylinder verdrängt wird, wird die Membran verformt, so dass sich der Volumenanteil der Gasdruck-Kammer am Gesamt-Innenvolumen des zweiten Zylinders zugunsten der Fluid-Kammer reduziert.

Die Membran hat gegenüber einem Stoßdämpfer mit Trennkolben insbesondere den Vorteil, dass die Anforderungen an die Oberflächengüte der Innenseiten des zweiten Zylinders geringer sind, da keine Trennkolben beweglich und zugleich dichtend geführt werden müssen. Die Herstellung ist somit vereinfacht. Zudem weist eine Membran ein geringeres Gewicht als ein Trennkolben auf, so dass das Gesamtgewicht eines Stoßdämpfers reduziert werden kann, was insbesondere im Fahrradbau wünschenswert ist.

Die Membran kann beispielsweise als Flachteil ausgebildet und etwa in der Mitte, bezogen auf die Axialrichtung, des zweiten Zylinders angeordnet sein.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Membran blasen- oder halbkugelartig ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich eine größere Membran-Oberfläche, die als Druckfläche wirkt und den Druck des Übertragungsmediums beziehungsweise den Gegendruck der Gasdruck-Kammer aufnimmt. Insbesondere wird auch erreicht, dass sich das zwischen der Membran und der Zylinder-Wandung eingeschlossene Gasvolumen in weiten Grenzen durch Verformung der Membran bei Druckeinwirkung von der Fluid-Seite verändern lässt. Dies verbessert das Dämpfungs- beziehungsweise Federungs-Verhalten des Stoßdämpfers, dem gegebenenfalls ein sich auf das Dämpfungs- beziehungsweise Federungsverhalten besonders günstig auswirkender linearer Kennlinienverlauf zugeordnet werden kann. Zudem kann der die Membran aufnehmende zweite Zylinder schlanker als herkömmliche Zylinder ausgebildet sein. Durch die somit geringere Baugröße des Stoßdämpfers kann dieser besser in Systeme mit geringem Platzangebot, beispielsweise an oder in Fahrrad-Rahmen, integriert werden.

Dabei ist es zudem zweckmäßig, wenn die blasen- oder halbkugelartig ausgebildete Membran an der dem Verbindungskanal abgewandten Seite der Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders befestigt und mit ihrem Wölbungsbereich zum Verbindungskanal ausgerichtet ist. In den Zylinder einströmendes Übertragungsmedium trifft dabei auf den Wölbungsbereich der Membran, der die dabei auftretenden Kräfte besonders gut aufnehmen kann.

Die Membran kann prinzipiell beliebig geformt sein, beispielsweise auch als Faltbalg ausgebildet sein, bei dem eine große Volumen-Änderung möglich ist.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers, für die eigenständiger Schutz beansprucht wird, sieht vor, dass die Trennstelle zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders durch einen direkten Fluid-Gas-Übergang gebildet ist, und dass die Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders in Gebrauchslage des Stoßdämpfers oberhalb der Fluid-Kammer angeordnet ist.

Der zweite Zylinder in Gebrauchslage des Stoßdämpfers im Idealerweise ist der zweite Zylinder dabei im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.

Bedingt durch die Schwerkraft findet dabei selbsttätig eine Trennung von Gas und dem schwereren Übertragungsmedium statt. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Konstruktion vereinfacht, da keine besonderen Anforderungen an die Oberflächengüte der Zylinder-Innenseiten bestehen. Zudem ergeben sich ebenfalls Gewichtsvorteile.

Beim Verfahren der Kolbenstange in Richtung zur Mündungsöffnung des Verbindungskanals der Fluid-Kammer wird Übertragungsmedium durch den Verbindungskanal in die Fluid-Kammer des zweiten Zylinders verdrängt. Da zwischen der Fluid-Kammer und der Gasdruck-Kammer keine mechanische Abtrennung vorhanden ist, kann unter ungünstigen Voraussetzungen das Übertragungsmedium dabei in die Gasdruck-Kammer aufsprudeln, so dass sich in einem Teilbereich des Zylinders ein Übertragungsmedium-Gas-Gemisch bildet, was insbesondere beim anschließenden Rückstellen der Kolbenstange in der Zugstufe zu ungewünschten und unkontrollierten Schwankungen im Dämpfverhalten des Stoßdämpfers führen kann, wenn sich das Übertragungsmedium noch nicht wieder vollständig im unteren Bereich des Zylinders gesammelt hat.

Um ein solches aufsprudeln des Übertragungsmediums zu verhindern, ist es zweckmäßig, wenn im Übergangsbereich zwischen der luft- oder gasgefüllten Gasdruck-Kammer und der mit Übertragungsmedium gefüllten Fluid-Kammer des zweiten Zylinders ein insbesondere kugelförmiger Schwimm-Körper vorgesehen ist. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen Übertragungsmedium und dem Gas in der Gasdruck-Kammer minimiert, ein unkontrolliertes Aufsprudeln des Übertragungsmediums und somit eine Vermischung von Übertragungsmedium und Gas weitgehend vermieden, so dass keine undefinierten Federungs-Eigenschaften auftreten können. Da der Schwimm-Körper frei auf dem Übertragungsmittel schwimmt, sind keine besonderen konstruktiven Eigenschaften sowohl für den Schwimm-Körper als auch für die Zylinder-Innenwand nötig. Da der Schwimm-Körper insbesondere eine Hohlkugel sein kann, weist dieser ein geringes Gewicht auf, so dass das Gesamtgewicht des Stoßdämpfers durch den Schwimm-Körper nur geringfügig erhöht wird.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers, für die ebenfalls eigenständiger Schutz beansprucht wird, sieht vor, dass die Trennstelle zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders durch einen die luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer und die mit Übertragungsmedium gefüllte Fluid-Kammer voneinander trennenden, axial verschiebbar gelagerten Trennkolben gebildet ist.

Dabei kann die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders im wesentlichen gleich groß sein wie die durch den Kolben gebildete Druckfläche des ersten Zylinders, wodurch die Herstellung des Stoßdämpfers vereinfacht werden kann, indem beispielsweise ein gemeinsames Zylinderrohr für den ersten und den zweiten Zylinder verwendet wird.

Alternativ kann die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders größer, insbesondere wenigstens 10% größer sein als die durch den Kolben gebildete Druckfläche des ersten Zylinders.

Durch die vergrößerte Druckfläche kann der zweite Zylinder in axialer Richtung verkürzt werden, um ein bestimmtes Fluid-Volumen aufnehmen zu können, so dass die Baugröße des Stoßdämpfers in Längsrichtung reduziert werden kann.

Andererseits ist es möglich, dass die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders kleiner ist als die durch den Kolben gebildete Druckfläche des ersten Zylinders, insbesondere wenigstens 10% kleiner ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die beiden Zylinder nebeneinander angeordnet sind, so dass durch den reduzierten Durchmesser des zweiten Zylinders die Baugröße des gesamten Stoßdämpfers reduziert ist.

Es ist vorteilhaft, wenn der Kolben des ersten Zylinders einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und wenn der Durchmesser des Kolbens größer als 36mm ist, insbesondere 38mm bis 48mm beträgt. Dadurch ergeben sich besonders günstige Druckverteilungen im Stoßdämpfer, wobei eine gegenüber vorbekannten Stoßdämpfern wesentlich linearere Kraft-Weg-Kennlinie über den Gesamt-Hub einstellbar ist.

Es sei erwähnt, dass mit dem Begriff Stoßdämpfer hier nicht nur ein Stoßdämpfer im engeren fachmännischen Sinne gemeint ist. Es sind also beispielsweise nicht nur Stoßdämpfer, wie sie für die Hinterradfederung eines Fahrrades verwendet werden, gemeint, sondern beispielsweise und insbesondere auch in Federgabeln integrierte Stoßdämpfer oder Teleskop-Federgabeln zur Vorderrad-Federung am Fahrrad. Ebenso beschränkt sich die Begriffsdefinition nicht auf reine Dämpfungs-Elemente, sondern schließt Elemente mit kombiniertem Dämpfungs- und Federungsverhalten mit ein.

Ebenfalls beschränkt sich die Bezeichnung Zylinder hier nicht auf Zylinder im engeren fachmännischen Sinne. Es sind vielmehr in einen Trägerkörper eingebrachte Ausnehmungen jedwelcher Art gemeint, die verschiedenartige Querschnittsprofilierungen, beispielsweise kreisförmige, elliptische oder rechteckige, aufweisen können. Die Zylinder können beispielsweise durch Bohrungen in einen Korpus eingebracht sein. Ebenso können die einzelnen Zylinder in einem gemeinsamen Korpus angeordnet und untergebracht sein.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen.
Es zeigt:
1 einen Stoßdämpfer mit einer blasenartigen Membran als Trennelement zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders,
2 einen Stoßdämpfer mit einem Trennkolben als Trennelement zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders,
3 einen Stoßdämpfer mit einem Trennkolben als Trennelement zwischen Fluid-Kammer und Gasdruck-Kammer des zweiten Zylinders, der gegenüber dem Trennkolben aus 2 einen größeren Querschnitt aufweist, und
4 einen als Zugdämpfungs-Element ausgebildeten Stoßdämpfer mit einem direkten Fluid-Gas-Übergang im zweiten Zylinder.
1 zeigt einen Stoßdämpfer 1, der einen ersten Zylinder 2a mit einer mit einem Dämpfungsmedium, beispielsweise Öl, gefüllte Fluid-Kammer 3a und eine mit Luft oder Gas gefüllte Gasdruck-Kammer 4a aufweist, die als Negativ-Feder wirkt und den Kennlinien-Verlauf der resultierenden Feder positiv beeinflusst. Die Fluid-Kammer 3a und die Gasdruck-Kammer 4a sind durch einen Trennkolben 5a voneinander getrennt, der mit einer nach außen führenden Kolbenstange 6 verbunden ist. Ein zweiter Zylinder 2b weist ebenfalls eine mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Fluid-Kammer 3b und eine mit Luft oder Gas gefüllte Gasdruck-Kammer 4b auf, die durch eine elastisch verformbare Membran 13 voneinander getrennt sind. Die Fluid-Kammern 3a, 3b der beiden Zylinder 2a, 2b sind über einen Verbindungskanal 7 miteinander verbunden.
An den äußeren Endbereichen weist der Stoßdämpfer 1 jeweils ein Stoßdämpfer-Auge 8 mit einer Montageöffnung 9 auf, mit denen der Stoßdämpfer beispielsweise zwischen zwei Rahmenteilen eines nicht dargestellten Fahrrades angeordnet werden kann.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Membran 13 blasenförmig ausgebildet und an der dem Verbindungskanal 7 abgewandten Seite der Gasdruck-Kammer 4b des Zylinders 2b befestigt, wobei der Wölbungsbereich zum Verbindungskanal 7 ausgerichtet ist. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise eine flache, elastische Membran etwa in der Mitte des zweiten Zylinders 2b anzuordnen.
Die Membran 13 bildet die Trennlinie zwischen Fluid-Kammer 3b und Gasdruck-Kammer 4b. Wenn bei in den ersten Zylinder 2a einfahrender Kolbenstange 6 Übertragungsmedium in den zweiten Zylinder 2b verdrängt wird, wird die Membran 13 verformt, so dass sich der Volumenanteil der Gasdruck-Kammer 4b am Gesamt-Innenvolumen des zweiten Zylinders 2b zugunsten der Fluid-Kammer 3b reduziert. Die hierzu erforderliche Kraft, das heißt der benötigte Druck des Übertragungsmediums, ist insbesondere abhängig vom Gasdruck in den Gasdruck-Kammern 4a, 4b, der jeweils über ein Ventil 10a, 10b eingestellt werden kann.
Die Membran 13 hat insbesondere den Vorteil, dass die Anforderungen an die Oberflächengüte der Innenseite des zweiten Zylinders 2b gering sind. Die Herstellung ist somit besonders einfach möglich. Zudem weist die Membran 13 ein geringes Gewicht auf, so dass das Gesamtgewicht des Stoßdämpfers 1 reduziert werden kann, was insbesondere im Fahrradbau wünschenswert ist. Da durch die gewölbte Oberfläche der Membran 13 auch bei geringem Zylinder-Durchmesser das zwischen Membran und Zylinderwandung eingeschlossene Gasvolumen in weiten Grenzen veränderbar ist, und so ein günstiges Feder- beziehungsweise Dämpfverhalten erzielt werden kann, kann der Stoßdämpfer 1 insgesamt eine geringe Baugröße aufweisen, um ihn beispielsweise an einem Fahrradrahmen anbringen zu können.
Wie in 1 deutlich zu erkennen ist, weist die Membran 13 einen umlaufenden Rand 11 auf, der in eine Hinterschneidung 12 des Stoßdämpfer-Auges 8 des zweiten Zylinders 2b eingreift. Dadurch ist ein einfaches, formschlüssiges und dichtendes Montieren der Membran 13 in dem Zylinder 2b möglich. Gegebenenfalls kann das Stoßdämpfer-Auge 8 lösbar, beispielsweise schraubbar, an dem Gehäuse des Zylinders 2b befestigt sein, um den Zylinder-Innenraum für Wartungsarbeiten, beispielsweise zum Austauschen der Membran 13, zugänglich zu machen.
2 zeigt einen Stoßdämpfer 1, bei dem der zweite Zylinder 2b einen axial verschiebbaren Trennkolben 5b als Trennelement für die mit Dämpfungsmedium gefüllte Fluid-Kammer 3b und die mit Luft oder Gas gefüllte Gasdruck-Kammer 4b aufweist, wobei die durch den Trennkolben 5b gebildete Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer 3b und Gasdruck-Kammer 4b des zweiten Zylinders 2b im wesentlichen gleich groß ist wie die durch den Kolben 5a gebildete Druckfläche des ersten Zylinders 2a. Durch die Baugleichheit der Zylinder 2a, 2b kann der Stoßdämpfer 1 besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden.
Bei dem Stoßdämpfer 1 gemäß 3 ist die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer 3b und Gasdruck-Kammer 4b des zweiten Zylinders 2b größer als die durch den Kolben 5a gebildete Druckfläche des ersten Zylinders 2a. Durch die vergrößerte Druckfläche kann der zweite Zylinder 2b in axialer Richtung verkürzt werden, um ein bestimmtes Volumen aufnehmen zu können, so dass die Baugröße des Stoßdämpfers 1 in axialer Längsrichtung reduziert werden kann. Dies ist insbesondere in Umgebungen mit wenig Platz zur Unterbringung des Stoßdämpfers vorteilhaft.
4 zeigt einen Stoßdämpfer 1, der als Zugdämpfungselement beziehungsweise "Pull-Shock" wirkt. Die Fluid-Kammer 3a des ersten Zylinders 2a ist dabei zwischen dem Kolben 5a und dem Kolbenstangen-Austritt 14 angeordnet und der Verbindungskanal 7 mündet an dem dem Kolbenstangen-Austritt 14 zugewandten Endbereich des ersten Zylinders 2a in dessen Fluid-Kammer 3a. Bei dieser Anordnung setzt die Dämpfung beziehungsweise Federung ein, wenn die Kolbenstange 6 aus dem ersten Zylinder 2a ausgezogen wird.
Durch diese Anordnung kann auf konstruktiv einfache Weise ein "Pull-Shock"-Stoßdämpfer realisiert werden, der zudem sehr kompakt mit geringer Baugröße ausgebildet sein kann, was insbesondere im Fahrradbau vorteilhaft ist.
Bei dem Stoßdämpfer 1 gemäß 4 ist die Trennstelle zwischen der Fluid-Kammer 3b und der Gasdruck-Kammer 4b des zweiten Zylinders 2b durch einen direkten Fluid-Gas-Übergang gebildet. Der zweite Zylinder 2b ist hierzu in der gezeigten Gebrauchslage des Stoßdämpfers 1 vertikal angeordnet, wobei die Gasdruck-Kammer 4b oberhalb der zugehörigen Fluid-Kammer 3b angeordnet ist. Bedingt durch die Schwerkraft findet so selbsttätig eine Trennung von Gas und dem schwereren Übertragungsmedium statt.
Auch bei dieser Ausführungsform ist die Konstruktion vereinfacht, da keine besonderen Anforderungen an die Oberflächengüte der Zylinder-Innenseiten des zweiten Zylinders 2b bestehen und gegenüber der Ausführungsform mit einer Membran 13 weiter reduziert sind.
Beim Ausfahren der Kolbenstange 6 aus dem Zylinder 2a wird Übertragungsmedium durch den Verbindungskanal 7 in die Fluid-Kammer 3b des zweiten Zylinders 2b verdrängt. Da zwischen der Fluid-Kammer 3b und der Gasdruck-Kammer 4b keine mechanische Abtrennung vorhanden ist, kann das Übertragungsmedium dabei in die Gasdruck-Kammer 4b aufsprudeln, so dass sich in einem Teilbereich des Zylinders 2b ein Übertragungsmedium-Gas-Gemisch bildet, was insbesondere beim anschließenden Rückstellen der Kolbenstange 6 in der Zugstufe zu ungewünschten und unkontrollierten Schwankungen im Federverhalten des Stoßdämpfers führen kann, wenn sich das Übertragungsmedium noch nicht wieder vollständig im unteren Bereich des Zylinders 2b gesammelt hat.
Um ein solches aufsprudeln des Übertragungsmediums zu verhindern, kann in dem zweiten Zylinder 2b ein hier nicht dargestellter Schwimm-Körper vorgesehen sein, der mit einem Teilvolumen in das Übertragungsmedium eintaucht. Dadurch wird die Kontaktfläche zwischen Übertragungsmedium und dem Gas in der Gasdruck-Kammer 4b minimiert, ein unkontrolliertes Aufsprudeln des Übertragungsmediums und somit eine Vermischung von Übertragungsmedium und Gas weitgehend vermieden, so dass keine undefinierten Federungs-Eigenschaften auftreten können. Da der Schwimm-Körper frei auf dem Übertragungsmedium schwimmt, sind keine besonderen konstruktiven Eigenschaften sowohl für den Schwimm-Körper als auch für die Zylinder-Innenwand nötig. Da der Schwimm-Körper insbesondere eine Hohlkugel sein kann, weist dieser ein geringes Gewicht auf, so dass das Gesamtgewicht des Stoßdämpfers 1 durch den Schwimm-Körper nur geringfügig erhöht wird.
In jeder der gezeigten Ausführungsformen kann jeweils in dem ersten Zylinder 2a, insbesondere in dessen Gasdruck-Kammer 4a, eine Feder vorgesehen sein, die beim Ausfahren der Kolbenstange 6 aus dem Zylinder 2a, beziehungsweise bei der "Pull-Shock"-Ausführungsform beim Einfahren der Kolbenstange 6 in den Zylinder 2a, druckbeaufschlagt wird. Dadurch wird die Kolbenbewegung unterstützt und es ist gegebenenfalls nicht erforderlich, in der Gasdruck-Kammer 4a des ersten Zylinders 2a jeweils einen Betriebsdruck einzustellen, wodurch die Bedienung des Stoßdämpfers 1 vereinfacht ist. Gegebenenfalls kann sogar auf das Ventil 10a verzichtet werden, wodurch die Herstellung des Stoßdämpfers 1 vereinfacht und mit geringerem Kostenaufwand möglich ist.
Auch Stoßdämpfer 1 der in den 1 bis 3 gezeigten Art können als "Pull-Shock"-Stoßdämpfer beziehungsweise Zugdämpfungselement verwendet werden, indem die Feder- beziehungsweise Dämpfungswirkung beim Ausfahren der Kolbenstange 6 einsetzt. Die Gasdruck-Kammer 4b des zweiten Zylinders 2b wirkt dabei jeweils als Negativ-Kammer. Diese Negativ-Kammer muss dabei so dimensioniert sein, dass sie sich nur zu Beginn des Federweges relevant auswirkt. Sie muss dazu insbesondere entweder ein kleineres Volumen als die Gasdruck-Kammer 4a des ersten Zylinders 2a aufweisen oder der in der Gasdruck-Kammer 4b eingestellte Gasdruck muss geringer sein als der Gasdruck in der Gasdruck-Kammer 4a.

Claims

Stoßdämpfer (1), insbesondere für Fahrräder, mit einem ersten Zylinder (2a), der eine mit einem Dämpfungsmittel gefüllte Fluid-Kammer (3a) aufweist, die durch einen axial verschiebbar gelagerten Trennkolben (5a) begrenzt ist, wobei der Trennkolben (5a) mit einer nach außen führenden Kolbenstange (6) zur Aufnahme der abzudämpfenden oder abzufedernden Stöße verbunden ist, und mit einem zweiten Zylinder (2b), der eine mit Übertragungsmedium gefüllte Fluid-Kammer (3b) und eine luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer (4b) aufweist, wobei die Fluid-Kammern (3a, 3b) des ersten und des zweiten Zylinders (2a, 2b) über einen Verbindungskanal (7) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Trennkolben (5a) des ersten Zylinders (2a) eine Negativfeder einwirkt, die als luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer ausgestaltet ist und die der durch die Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders erzeugten Vorspannung entgegenwirkt, wobei der Trennkolben (5a) des ersten Zylinders (2a) dessen Fluid-Kammer (3a) von der als Negativfeder wirkenden Gasdruckkammer (4a) trennt.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasdruck in der Gasdruck-Kammer (4a, 4b) des ersten und/oder des zweiten Zylinders einstellbar ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Gasdruck-Kammern (4a, 4b) der beiden Zylinder (2a, 2b) zumindest ein nach außen führendes Ventil zum Einstellen des in den Gasdruck-Kammern befindlichen Luft- oder Gasdrucks zugeordnet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gasdruck-Kammern jeweils ein nach außen führendes Ventil (10a, 10b) zugeordnet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Fluid-Kammer (3b) und der Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) eine elastisch verformbare Membran (13) als Trennelement vorgesehen ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (13) blasen- oder halbkugelartig ausgebildet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die blasen- oder halbkugelartig ausgebildete Membran (13) an der dem Verbindungskanal (7) abgewandten Seite der Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) befestigt und mit ihrem Wölbungsbereich zum Verbindungskanal (7) ausgerichtet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstelle zwischen Fluid-Kam mer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) durch einen direkten Fluid-Gas-Übergang gebildet ist, und dass die Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) in Gebrauchslage des Stoßdämpfers (1) oberhalb der Fluid-Kammer (3b) angeordnet ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen der luft- oder gasgefüllten Gasdruck-Kammer (4b) und der mit Übertragungsmedium gefüllten Fluid-Kammer (3b) des zweiten Zylinders (2b) ein Schwimm-Körper vorgesehen ist.
Stoßdämpfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimm-Körper kugelförmig ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstelle zwischen Fluid-Kammer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) durch einen die luft- oder gasgefüllte Gasdruck-Kammer (4b) und die mit Übertragungsmedium gefüllte Fluid-Kammer (3b) voneinander trennenden, axial verschiebbar gelagerten Trennkolben (5b) gebildet ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) im wesentlichen gleich groß ist wie die durch den Kolben (5a) gebildete Druckfläche des ersten Zylinders (2a).
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) größer ist als die durch den Kol ben (5a) gebildete Druckfläche des ersten Zylinders (2a).
Stoßdämpfer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) wenigstens 10% größer ist als die durch den Kolben (5a) gebildete Druckfläche des ersten Zylinders (2a).
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) kleiner ist als die durch den Kolben (5a) gebildete Druckfläche des ersten Zylinders (2a).
Stoßdämpfer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfläche an der Trennstelle zwischen Fluid-Kammer (3b) und Gasdruck-Kammer (4b) des zweiten Zylinders (2b) wenigstens 10% kleiner ist als die durch den Kolben (5a) gebildete Druckfläche des ersten Zylinders (2a).
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5a) des ersten Zylinders (2a) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und dass der Durchmesser des Kolbens (5a) größer als 36mm ist.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (5a) des ersten Zylinders (2a) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und dass der Durchmesser des Kolbens (5a) 38mm bis 48mm be trägt.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßdämpfer (1) als Zugdämpfungselement ausgebildet ist und dass dazu die Fluid-Kammer (3a) des ersten Zylinders (2a) zwischen dem Kolben (5a) und dem Kolbenstangen-Austritt (14) angeordnet ist und der Verbindungskanal (7) an dem dem Kolbenstangen-Austritt (14) zugewandten Endbereich des ersten Zylinders (2a) in dessen Fluid-Kammer (3a) mündet.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativ-Feder in dem ersten Zylinder (2a) beim Ausfahren der Kolbenstange (6) aus dem Zylinder (2a) druckbeaufschlagt wird.
Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativ-Feder in dem ersten Zylinder (2a) beim Einfahren der Kolbenstange (6) in den Zylinder (2a) druckbeaufschlagt wird.