DE1292018B

DE1292018B - Hydraulic steering shock absorber

Info

Publication number: DE1292018B
Application number: DEK49351A
Authority: DE
Inventors: Koning Arie Adrianus De; Koning Kornelis Korstiaan K De
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-04-12
Filing date: 1963-04-02
Publication date: 1969-04-03
Also published as: NL122342C; NL277152A; DE1780447B1

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Lenkstoßdämpfer, dessen Kolben in der Mittelstellung die größte Dämpfkraft erfährt und nach Art eines Schiebers überströmöffnungen in der Zylinderwand steuert und dessen beiderseits des Kolbens liegende Kammern über Strömungsmitteldrosseln verbunden sind.The invention relates to a hydraulic steering shock absorber, the Piston experiences the greatest damping force in the middle position and is like a slide Controls overflow openings in the cylinder wall and its on both sides of the piston horizontal chambers are connected via fluid throttles.

Es ist ein Lenkstoßdämpfer dieser Gattung bekannt, dessen Zylinderwand sich etwa von der Mittelstellung des Kolbens aus konisch zu beiden Kammerenden hin erweitert. Der Ringraum zwischen dem Außenumfang des Kolbens und der dem Kolben jeweils radial gegenüberliegenden Zylinderwand bildet dabei die überströmöffnung, deren Querschnitt in der Mittelstellung am geringsten ist, so daß dort die größte Dämpfung stattfindet. Bei dem bekannten Lenkstoßdämpfer läßt sich eine Dämpfungscharakteristik erzielen, die in Richtung auf die beiden Endlagen des Kolbens kontinuierlich abnimmt.A steering shock absorber of this type is known, the cylinder wall of which approximately from the middle position of the piston from conical to both chamber ends expanded. The annular space between the outer circumference of the piston and that of the piston each radially opposite cylinder wall forms the overflow opening, whose cross-section is smallest in the middle position, so that there is the largest Damping takes place. In the known steering shock absorber, a damping characteristic can be used achieve, which decreases continuously in the direction of the two end positions of the piston.

Bei diesem bekannten Dämpfer ist konstruktionsbedingt keine Charakteristik der Dämpfungskraft erzielbar, die für über die Mittelstellung des Kolbens hinausgehende Kolbenstellungen in erforderlichem Maße absinkt, so daß beim Einschlagen der Lenkung keine Dämpfungskraft überwunden werden muß, die nur bei Geradeausfahrt erwünscht ist.In this known damper, there is no characteristic due to the design the damping force achievable for going beyond the center position of the piston Piston positions decreases to the required extent, so that when turning the steering no damping force has to be overcome, which is only desired when driving straight ahead is.

Es ist auch ein Lenkstoßdämpfer bekannt, dessen Zylinderinnenwand längs verlaufende Ausnehmungen solcher Gestalt aufweist, daß der Kolben mit diesen Ausnehmungen nach Art eines Schiebers zusammenwirkt. Bei diesem bekannten Lenkstoßdämpfer ist ebenfalls eine Dämpfungscharakteristik erreichbar, die etwa in der Mittelstellung des Kolbens die größten Werte hat. Zu diesem Zweck ist bei dem bekannten Lenkstoßdämpfer der Querschnitt der entsprechenden Ausnehmung in der Zylinderinnenwand an der der Mittelstellung des Kolbens entsprechenden Stelle am kleinsten und vergrößert sich in Richtung auf die Kammerenden hin. Wenn jedoch bei diesem bekannten Lenkstoßdämpfer eine außerhalb der Kolbenmittelstellung stark abfallende Dämpfungscharakteristik erzielt werden sollte, müßte der Querschnitt der Nut an der Innenseite der Zylinderwand an denjenigen Stellen, welche die Relativstellungen stärkster Dämpfung begrenzen, stark vergrößert werden. Die Einarbeitung einer derartigen Nut in die Innenfläche eines Hohlkörpers ist jedoch mechanisch schwierig und wirtschaftlich nicht vertretbar.There is also known a steering shock absorber whose cylinder inner wall has longitudinal recesses of such a shape that the piston with these Recesses interacts in the manner of a slide. In this known steering shock absorber a damping characteristic can also be achieved that is approximately in the middle position of the piston has the greatest values. For this purpose, the known steering shock absorber the cross section of the corresponding recess in the cylinder inner wall on the Middle position of the piston corresponding point at the smallest and increases towards the ends of the chamber. However, if in this known steering shock absorber a damping characteristic that drops sharply outside of the piston center position should be achieved, the cross-section of the groove should be on the inside of the cylinder wall at those points which limit the relative positions of the strongest damping, can be greatly enlarged. The incorporation of such a groove in the inner surface however, a hollow body is mechanically difficult and economically unjustifiable.

Abgesehen von den aufgezeigten konstruktiven Mängeln der bekannten Lenkstoßdämpfer sind diese bekannten Stoßdämpfer aus prinzipiellen Gründen nicht geeignet, mit stark gekrümmter Dämpfungscharakteristik zu arbeiten, weil die Dämpfung außerhalb der Mittellage grundsätzlich nicht ganz wegfallen kann. Außerdem kann wegen der Art der Über- ; strömöffnungen die Dämpfkraft nur relativ gering sein, und es sind insbesondere bei dem zuletzt beschriebenen bekannten Stoßdämpfer die Dämpfungskräfte in beiden Richtungen nicht gleich groß.Apart from the identified design shortcomings of the known These known shock absorbers are not, for reasons of principle, steering shock absorbers suitable to work with strongly curved damping characteristics because the damping outside of the central position can generally not be completely eliminated. Also can because of the nature of the over-; flow openings the damping force will only be relatively low, and there are in particular in the known shock absorber described last Damping forces are not the same in both directions.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß mit den bekannten Lenkstoßdämpfern eine für Lenkungsdämpfer erforderliche Charakteristik nicht erzielbar ist, weil die vom Schieber gesteuerten überströmöffnungen bzw. die mit diesen Überströmöffnungen verbundenen Kanäle funktionell auch die Aufgabe der Strömungsmitteldrosseln übernehmen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einem derartigen Lenkstoßdämpfer eine funktionelle Trennung der Überströmöffnungen bzw. der damit verbundenen Überströmleitungen von den Strömungsmitteldrosseln selbst vorzunehmen und so den gewünschten Verlauf der Dämpfungskraft zu erzielen.Based on the knowledge that with the known steering shock absorbers a characteristic required for steering damper cannot be achieved because the overflow openings controlled by the slide or those with these overflow openings connected channels functionally also take on the task of fluid throttles, The invention is based on the object of such a steering shock absorber functional separation of the overflow openings or the overflow lines connected to them of the fluid throttles themselves and thus the desired course to achieve the damping force.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst worden, daß von beiden Kammerenden gegeneinander getrennte Kanäle zu den überströmöffnungen führen, die im mittleren Verschiebungsbereich des Kolbens durch diesen verschlossen sind, wobei die Strömungsmitteldrosseln zwischen den Kammern im Kolben ausgebildet sind.This object has been achieved according to the invention in that of both chamber ends lead separate channels to the overflow openings, which are closed by the piston in the middle displacement range, wherein the fluid restrictors are formed between the chambers in the piston.

In einer praktischen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Zylinder in an sich bekannter Weise von einem Rohr umgeben ist, daß der Raum zwischen Zylinder und Rohr axial etwa an der der Mittelstellung des Kolbens entsprechenden Stelle unterteilt ist und daß die so entstandenen Kammern die Kanäle bilden.In a practical embodiment it is provided that the cylinder is surrounded in a known manner by a tube that the space between the cylinder and tube axially approximately at the point corresponding to the center position of the piston is divided and that the resulting chambers form the channels.

Vorzugsweise sind die Strömungsmitteldrosseln am Kolben von außen durch Drehen der Kolbenstange in ihren Endstellungen einstellbar.The fluid restrictors are preferably from the outside on the piston adjustable in its end positions by turning the piston rod.

Mit Hilfe dieser letzteren Merkmale erreicht man eine kleine Bauart des Lenkstoßdämpfers, und es ist fernerhin konstruktiv einfach, die Kammerenden in dieser Weise mit dem mittleren Verschiebungsbereich des Kolbens zu verbinden.With the aid of these latter features, a small design is achieved of the steering shock absorber, and it is also structurally simple, the chamber ends in this way to connect with the central displacement range of the piston.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher ererläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt eines mit einem Flüssigkeitsmedium wirkenden Dämpfers, F i g. 2 den Längsschnitt nach der Linie II-11 von F i g. 1 und F i g. 3 ein Diagramm der Dämpfkräfte.The invention is based on an embodiment shown in the drawing explained in more detail. It shows F i g. 1 is a longitudinal section of one with a liquid medium acting damper, F i g. 2 shows the longitudinal section along the line II-11 from FIG. 1 and F i g. 3 shows a diagram of the damping forces.

Ein doppelwandiger Zylinder 1,1', in dem ein an einer Kolbenstange 2 angeordneter Kolben 3 bewegbar ist, der den Zylinder in zwei Räume 4 und 5 unterteilt, ist in einem Außenzylinder 6 untergebracht, der an dem von, der Kolbenstange abgekehrten Ende durch einen Boen 7 abgeschlossen ist und am anderen Ende mit einer Führung 8 und einer Stopfbüchse 9 für die Durchführung der Kolbenstange 2 versehen ist.A double-walled cylinder 1,1 ', in which one on a piston rod 2 arranged piston 3 is movable, which divides the cylinder into two spaces 4 and 5, is housed in an outer cylinder 6, which faces away from the piston rod End with a gust of 7 and at the other end with a guide 8 and a stuffing box 9 for the implementation of the piston rod 2 is provided.

Der Kolben 3 weist von einem Dämpfventil 10 abgeschlossene Bohrungen 11 zum Überströmen von Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 4 zum Zylinderraum 5 auf sowie von einem Dämpfventil 12 abgeschlossene Bohrungen 13 zum Überströmen von Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 5 zum Zylinderraum 4.The piston 3 has bores closed by a damping valve 10 11 for the overflow of liquid from the cylinder space 4 to the cylinder space 5 and bores 13 closed off by a damping valve 12 for the overflow of liquid from the cylinder space 5 to the cylinder space 4.

Die beiden Dämpfventile 10 und 12 stehen unter Druck von Federn 14 und 15, die mittels Stellmuttern 16 und 17 eingestellt werden können. In der Kolbenstange 2 ist außerdem eine Längsbohrung 18 vorgesehen, die durch einen Verschlußstopfen 19 abgeschlossen ist und die Zylinderräume 4 und 5 über enge Bohrungen 20 und 21 miteinander verbindet.The two damping valves 10 and 12 are under pressure from springs 14 and 15, which can be adjusted by means of adjusting nuts 16 and 17. In the piston rod 2 a longitudinal bore 18 is also provided, which is through a plug 19 is completed and the cylinder spaces 4 and 5 via narrow bores 20 and 21 connects with each other.

Die Bohrungen 20 und 21 können von den Stellmuttern 16 und 17 dadurch ganz oder teilweise abgeschlossen werden, daß die Stellmuttern über die Schraubengewinde 22 und 22' gedreht werden. Das kann geschehen, indem, nachdem der Kolben 3 in eine Endlage gebracht worden ist, die Kolbenstange 2 gedreht wird, wobei auf den Stellmuttern angeordnete Nocken 23 und 24 in die Aussparungen 25 bzw. 26 an beiden Zylinderenden eingreifen.The bores 20 and 21 can be of the adjusting nuts 16 and 17 thereby be fully or partially completed that the adjusting nuts over the screw thread 22 and 22 'can be rotated. This can be done by, after the piston 3 in a End position has been brought, the piston rod 2 is rotated, whereby on the adjusting nuts arranged cams 23 and 24 in the recesses 25 and 26 respectively at both ends of the cylinder intervention.

Am oberen Ende des Zylinders 1,1' befindet sich ein Bodenventil 27, das eine federnde Platte 28 und eine starre Platte 29 aufweist. Beide Platten werden von einer leichten Feder 31 auf einem Sitz 30 gehalten. Die federnde Platte 28 weist ein zentrales Loch 32 auf. In der starren Platte 29 sind Bohrungen 33 vorgesehen, die an den geschlossenen Teil der federnden Platte 28 grenzen. Dieses Ventilgehäuse 27 verbindet den Zylinderraum 5 über einen Durchgang 34 mit einem um den Zylinder 1,1' liegenden Behälter 35.At the upper end of the cylinder 1,1 'there is a bottom valve 27, a resilient plate 28 and has a rigid plate 29. Both plates are held on a seat 30 by a light spring 31. the Resilient plate 28 has a central hole 32. In the rigid plate 29 are Bores 33 are provided which adjoin the closed part of the resilient plate 28. This valve housing 27 connects the cylinder chamber 5 via a passage 34 a container 35 lying around the cylinder 1,1 '.

An der Stangenseite des Zylinders 1,1' ist ein in der Richtung des Zylinderraums 4 öffnendes Rückschlagventil 36 für den Zustrom von Flüssigkeit aus dem Behälter 35 in den Zylinderraum 4 angeordnet.On the rod side of the cylinder 1,1 'is a in the direction of the Cylinder chamber 4 opening check valve 36 for the inflow of liquid the container 35 is arranged in the cylinder space 4.

Der Raum zwischen den Wänden des Zylinders 1,1' wird an den Enden von Füllringen 37 aus elastischem Material begrenzt und von einem Ring 38, der gleichfalls aus elastischem Material besteht in zwei Kammern 39 und 40 unterteilt. Die Kammer 39 steht in oder nahe der Mitte des Zylinders 1 durch Bohrungen 41 und am Ende des Zylinders durch Bohrungen 42 mit dem Zylinderinnenraum in Verbindung. Die Kammer 40 ist durch Bohrungen 43 bzw. 44 mit dem Zylinderinnenraum in Verbindung. In der Höhe der Bohrungen 41 und 43 sind eine oder mehrere Öffnungen 45 vorgesehen, die, wenn sie nicht von dem Kolben bedeckt werden, eine direkte Verbindung zwischen den Zylinderräumen 4 bzw. 5 und dem Behälter 35 bilden.The space between the walls of the cylinder 1,1 'is at the ends limited by filling rings 37 made of elastic material and by a ring 38, which is also made of elastic material is divided into two chambers 39 and 40. The chamber 39 stands in or near the center of the cylinder 1 through holes 41 and at the end of the Cylinder through bores 42 with the cylinder interior in connection. The chamber 40 is connected to the cylinder interior through bores 43 and 44, respectively. In the At the height of the bores 41 and 43, one or more openings 45 are provided which, if they are not covered by the piston, a direct connection between the Form cylinder spaces 4 or 5 and the container 35.

Um das Rohr 1' ist dort, wo die Öffnungen 45 in den Behälter 35 münden, ein Band 46 aus elastischem Material gelegt, dazu bestimmt, Luft beim Füllen des Dämpfers auszuschließen. Dieses Band entlang kann die Flüssigkeit aus denZylinderräumen 4 oder 5 ohne nennenswerten Widerstand in den Behälter 35 strömen. Die Kammern 39 und 40 sind mit einzelnen Entlüftungsöffnungen 47 bzw. 48 versehen, die derart bemessen sind, daß sie praktisch keinen Einfluß auf die Dämpfkräfte haben.Around the pipe 1 'is where the openings 45 open into the container 35, a band 46 made of elastic material, intended to remove air when filling the Exclude damper. The liquid can escape from the cylinder spaces along this band 4 or 5 flow into the container 35 without appreciable resistance. Chambers 39 and 40 are provided with individual vents 47 and 48, respectively, which are so sized are that they have practically no influence on the damping forces.

Der Behälterraum 35 kann durch einen Dom 49 vergrößert werden, der gleichzeitig der Luftausscheidung dient und der durch eine Öffnung 50 mit dem Behälter verbunden ist.The container space 35 can be enlarged by a dome 49, the at the same time serves for excretion of air and that through an opening 50 with the container connected is.

Der Dämpfer wirkt folgendermaßen: Beim Beginn des Einschubhubs des Dämpfers wird die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 5 verdrängt. Ein Teil wird über die Bohrungen 41, die Kammer 39 und die Bohrungen 42 in den Zylinderraum 4 gedrängt, der Rest (der dem eindringenden Kolbenstangenvolumen entspricht) entweicht durch die Öffnung 45 in den Behälter 35. Dabei erfolgt praktisch keine Dämpfung (Linie a in F i g. 3).The damper works as follows: At the beginning of the insertion stroke of the The liquid is displaced from the cylinder chamber 5 by the damper. Part is over the bores 41, the chamber 39 and the bores 42 pushed into the cylinder space 4, the rest (which corresponds to the penetrating piston rod volume) escapes through the opening 45 into the container 35. There is practically no attenuation (line a in Fig. 3).

Sobald die Öffnungen 45, 41 und 43 von dem Kolben bedeckt werden, kann die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 5 in den Zylinderraum 4 nur noch durch die Bohrungen 21, 18 und 20 in der Kolbenstange und 13 im Kolben unter Anheben des Ventils 12 strömen. Die aus dem Zylinderraum 5 zu verdrängende, wenigstens dem eindringenden Kolbenstangenvolumen entsprechende Menge Flüssigkeit entweicht durch das Bodenventil 27 über die Bohrungen 33 der starren Platte 29 und das zentrale Loch 32 der federnden Platte 28, die dabei verformt wird, zum Durchgang 34 und in den Behälter 35.As soon as the openings 45, 41 and 43 are covered by the piston, the liquid can flow from the cylinder chamber 5 into the cylinder chamber 4 only through the bores 21, 18 and 20 in the piston rod and 13 in the piston while the valve 12 is lifted. The amount of liquid to be displaced from the cylinder chamber 5, at least corresponding to the penetrating piston rod volume, escapes through the bottom valve 27 via the bores 33 of the rigid plate 29 and the central hole 32 of the resilient plate 28, which is deformed in the process, to the passage 34 and into the container 35.

Sowohl die Strömung durch den Kolben 3 wie auch die durch das Bodenventil 27 erfolgt unter Druckverlust, so daß die Relativbewegung zwischen Kolben und Zylinder eine Dämpfungskraft ergibt (Linie b in F i g. 3). Sobald dann der Kolben die Öffnungen 45, 41 und 43 freigibt, kann die Flüssigkeit wieder aus dem Zylinderraum 5 durch die Bohrungen 44, die Kammer 40 und die Bohrungen 43 in den Zylinderraum 4 strömen, die überschüssige Flüssigkeitsmenge, die dem eindringenden Kolbenstangenvolumen entspricht, kann durch die Öffnung 45 in den Behälter 35 entweichen. Dabei entsteht praktisch keine Dämpfung (Linie c in F i g. 3).Both the flow through the piston 3 and that through the base valve 27 take place with a loss of pressure, so that the relative movement between piston and cylinder results in a damping force (line b in FIG. 3). As soon as the piston then releases the openings 45, 41 and 43, the liquid can flow again from the cylinder space 5 through the bores 44, the chamber 40 and the bores 43 into the cylinder space 4, the excess amount of liquid, which corresponds to the penetrating piston rod volume, can escape through the opening 45 into the container 35. There is practically no attenuation (line c in FIG. 3).

Während des ganzen Einschubhubs des Kolbens 3 kann ein Mangel an Flüssigkeit in dem Zylinderraum 4 aus dem Behälter 35 durch das Ventil 36 ergänzt werden.During the entire insertion stroke of the piston 3, there may be a lack of liquid can be supplemented in the cylinder space 4 from the container 35 through the valve 36.

Beim Beginn des Ausschubhubs des Dämpfers kann die aus dem Zylinderraum 4 zu verdrängende Flüssigkeit durch die Bohrungen 43, die Kammer 40 und die Bohrungen 44 in den Zylinderraum 5 und durch die Öffnungen 45 in den Behälter 35 entweichen. Dabei erfolgt praktisch keine Dämpfung (Linie d in F i g. 3).At the beginning of the extension stroke of the damper, the liquid to be displaced from the cylinder space 4 can escape through the bores 43, the chamber 40 and the bores 44 into the cylinder space 5 and through the openings 45 into the container 35. There is practically no attenuation (line d in FIG. 3).

Nachdem der Kolben 3 die Öffnungen 45, 43 und 41 bedeckt hat, kann die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 4 in den Zylinderraum 5 nur noch durch die Öffnungen 20,18 und 21 in der Kolbenstange und 11 im Kolben unter Anheben des Ventils 10 strömen. Diese Durchströmung verursacht eine Dämpfkraft (Linie e in F i g. 3).After the piston 3 has covered the openings 45, 43 and 41, the liquid can flow from the cylinder chamber 4 into the cylinder chamber 5 only through the openings 20, 18 and 21 in the piston rod and 11 in the piston while the valve 10 is lifted. This flow causes a damping force (line e in FIG. 3).

Wenn der Kolben 3 die Öffnungen 45, 43 und 41 wieder freigibt, kann die Flüssigkeit aus dem Zylinderraum 4 durch die Bohrungen 42, die Kammer 39 und die Bohrungen 41 in den Zylinderraum 5 strömen. Dabei erfolgt praktisch keine Dämpfung (Linie f in F i g. 3).When the piston 3 releases the openings 45, 43 and 41 again, can the liquid from the cylinder space 4 through the bores 42, the chamber 39 and the bores 41 flow into the cylinder space 5. There is practically no attenuation (Line f in Fig. 3).

Während des ganzen Ausschubhubs des Kolbens 3 wird die im Zylinderraum 5 fehlende Flüssigkeitsmenge (die dem austretenden Kolbenstangenvolumen entspricht) durch das als Rückschlagventil wirkende Bodenventil 27 aus dem Behälter 35 ergänzt.During the entire extension stroke of the piston 3, the in the cylinder space 5 Missing amount of liquid (which corresponds to the exiting piston rod volume) supplemented by the bottom valve 27 from the container 35, which acts as a check valve.

Die Dämpfung kann durch die Stellmuttern 16 und 17 derart eingestellt werden, daß beim Ein- und Ausschubhub gleiche Dämpfkräfte auftreten.The damping can be adjusted in this way by means of the adjusting nuts 16 and 17 that the same damping forces occur during the insertion and extension strokes.

Claims

Claims: 1. Hydraulic steering shock absorber, whose piston experiences the greatest damping force in the middle position and controls overflow openings in the cylinder wall like a slide and whose chambers on both sides of the piston are connected via fluid throttles, characterized in that channels (39 and 40) lead to the overflow openings, which are closed by the piston in the middle displacement area of the piston, the fluid throttles (10 and 12) being formed between the chambers (4 and 5) in the piston (3).

2. Steering shock absorber according to claim 1, characterized in that the cylinder (1) is surrounded in a manner known per se by a tube (1 ') that the space between the cylinder (1) and the tube (1') is axially approximately at that of the Middle position of the piston (3) corresponding point is divided (38) and that the resulting chambers form the channels (39 and 40).

3. Steering shock absorber according to claim 2, characterized characterized in that the fluid throttles on the piston (3) by both ends on Piston (3) concentrically attached nuts (16 and 17) adjustable are, the rotary stops (24 or 23), each in an end position of the piston with stops fixed to the housing (26 or 25) in a rotationally fixed but axially free manner are engageable.