DE1655647A1

DE1655647A1 - Regelbarer hydraulischer Teleskopstossdaempfer,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1655647A1
Application number: DE19671655647
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl-Ing Angermann
Original assignee: Barkas Werke VEB
Current assignee: Barkas Werke VEB
Priority date: 1967-12-14
Filing date: 1967-11-25
Publication date: 1971-08-12
Also published as: BE709152A; NL135634C; NL6717020A; FR1547923A; GB1207706A

Description

Regelbarer hydraulischer Teleskopstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen während des Fährbetriebes regelbaren hydraulischen Teleskopstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der zur Erhöhung der Funktionsfähigkeit und zur Verbesserung der Wirksamkeit der Schwingungsdämpfung bei unterschiedlicher Fahrzeugbeladung und wechselnden Straßenverhältnissen besonders ausgestaltet ist und mit einem außerhalb des Dämpfungskörpors befindlichen Rege!organ in Verbindung steht.

Ss wurden bereits regelbare Teleskopstoßdämpfer vorgeschlagen, deren Kolbenstangen mit einer axialen Bohrung versehen sind. In dieser Bohrung ist ein Steuerkolben angeordnet, dessen Bewegungen mechanisch oder hydraulisch während des Fährbetriebes von außen in den Teleskopstoßdämpfer eingeleitet werden. Der Steuerkolben gibt je nach seiner Stellung den Querschnitt einer in der Kolbenstange quer zu deren Achse oberhalb des Stoßdämpferkolbens angeordneten Bohrung mehr oder weniger frei. Heben dem Durchfluß des Öles durch die Kolbenventile tritt eine zusätzliche Ölmenge durch die vom Steuerkolben freigegebene Bohrung über die axiale Kolbenstangenbohrucr jeweils andere Seite- des Kolbens. Durch den vergrößerten Durchflußquerschnitt tritt je nach Vorstellung dos Steuerkolbens von außen eine geringere Dämpfwirkuiig des Teleskopstoßdämpfers ein.

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Weitsrhin wurden bereits regelbar: j?:lsskopstoßdämpf ;r vorgeschlagen, bei denen durch, oine Steuarflüssigkcit dsr Dosierungsquerschnitt und gleichzeitig die Federvorspannung des Ventils verändert werden. Damit erfolgt im gesamten Geschwindigkeitsbereich mit anwachsender Einfederungsgeschwindigksit eine starke Zunahme der Dämpfkraft.

Diο genannter. IV^ge." - -'^if.h-uiige:;. haben den Nachteil, daß auch bei Veränderung der Dämpfkraft im unteren I- reich der Kolbengeschwiiidigkeit sich gleichzeitig die Dämpfkraft bei größeren Kolbengeschwindigksiteii ändert. Hur selten werden in großer Häufigkeit Geschwindigkeiten der Stoßdämpferkolben von etwa 1 m/s und -mehr erreicht. Die Regelung dieses Bsreiches ist deshalb zweit— rangig, denn hierdurch wird nicht der gleichbleibend gute Fahrkomfort bei unterschiedlichem Beladungszustand des !Fahrzeuges und wechselnden Straßenverhältnissiin erreicht· Diöse hohen Dämpfkräfte verhärten die Fahrzeugfederung und führen zu Schaden am Fahrzeug und an der Ladung und vermindern die BetriebsiCchörhsit des Fahr-' zeuges« Es ist notwendig, die Größe dor Dämpfkraft bosonders im Hauptarbeitsbereich der Teleskopstoßdämpfer "bis zu einer Kolbengeschwindigkeit von ο,4 m/s dem Beladungszustand und den Straßenvörhältnissen. anzupassen, ohne bei hohen Kolbengeschwindigkeiten zu große Dämpfkräfte zu erhalten»

Zweck der Erfindung ist die Verbesserung der von außen voriiöhmbaren Regelung von Teleskopstoßdämpfern in derail Hauptarbeitsbereich bei normalen Betriebsbedingungen, durch die eine Erhöhung der Wirksamkeit der Schwingungsdämpfung bsi unterschiedlicher Fahrzeugbeladung und wechselnden Straßenverhältnissen und damit ein verbesserter und gleichbleibender Fahrkomfort erreicht werden soll.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Teleskopstoßdämpfer so auszubilden, daß durch ein Steuermsdium, vorzugsweise Öl, welch.s mit einem sich außerhalb des Stoßdämpfers bofindlichon Regelorgan in Verbindung steht, in Abhängigkeit vom Druck des Steuermidiums Durchström« querschiiitte einer Vontilkombination des Teleskopstoßdämpfers derart verschlossen oder geöffnet werden, daß bei geringem Steuerdruck nur der ständig freie Durchströmquerschnitt der Veiitilkombination und bei hohem Steuerdruck der gesamte konstante Durchströmquerschnitt der V&nti!kombination verändert wird»

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kolbenstange eines Teleskopstoßdämpfers, an deren unterem Ende ein Kolben mit zwei gegenläufig wirkenden Ventilen angeordnet ist, eine axiale Bohrung enthält, die über eine Querbohrung mit einem sich außerhalb des Stoßdämpfers befindlichen Re^elorgan in Verbindung steht. In einem Steuerraum, der durch eine zylindrische Erweitoru:*g in der axialen Bohrung am Ende der Kolbenstange oder eines sich an dio Kolbenstange anschließenden Zwischenstückes oder in einer zylindrischen Aussparung im Kolben gebildet wird, gleitet ^i:ie federnd abgostütztc-StiU^rbüchsc. Dieser Stouerraum steht über eino radialc-Bohrung mit dem über dem Kolben befindliche:. Arbeitsraum in Verbindung*. In einer zentralen Bohrung der Steuorbüchse befindet sich ein federnd abgestützter Stouor— kolben, an dem oin Stift angeordnet ist, der an seinem t.i.-jer-öii Ende aine::. Kogal besitzt. Diesor Kogel stoht im Eii-griff mit dem oberen Rand eii.-.rr Bohrung, welche den Stouorraum mit dom sich unt^r dom Stoßdämpferkolbcn bcfiiidlichoii Arbeitsraum vorbindet. Dor Kegel am Stift des Stcuorkolboiis besitzt auf dem Kagolmantel eine Nut als ständig freion Durchflußquorschnitt» DiuS^-r Durchflußquörschnitt kann orfindungsgumäß auch in anderer Art

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und Weise, ζ. B. als Nut am ebcron Rand dor Bohrung, mit welcher der Kogel im Eingriff steht, ausgebildet sein. Am Außendurchmosser des Steüorkolbons und der Steuerbüchse oder am Außen- und Ir-nendurchmosser' dor Stouirbuch.se sind elastische Dieht lippen angeordnet beziehungsweise der ,Steuerkolben und/oder die Steuerbüchse bestehen selbst aus einem elastischen Werkstoff. In an sich bekannter Weise sind in der Querbohrung uixl/ oder in der axialen Bohrung eine oder mehrere zusätzliche Drossulstellen angeordnet·

Dia Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Ia der zugehörigen Zeichnung zeigen?

51g. 's einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Teleskopstoßdämpfer,

Fig. 2 s einen am Steuerkolben angeordneten Stift mit einer Dichtkante des ständig freien Durchstr ömquerschtiittes.

Der Teleskopstoßdämpfer ist mit dem oberen Befestiguiigsauge 1 und dem unteren Befestigungsauge 2 aa Fahrzeug zwischen gefederter und ungefederter Masse parallel zur Feder angebracht· Am oberen Befestigungsauge ist eine Kolbenstange 3 angeordnet, an deren unterem Ende ε·in Kolben 4 befestigt ist. Der.Kolben 4 gleitet in einem Arbeitszylinder 5 und unterteilt dessen Inne:_- raum in einen Arbeitsraum 6 und einen Arbeitsraum 7. Der Arbeitszylindc-r 5 ist nach oben durch ο in Verschlußstück 8 und nach unten durch eine Bodouvontiloinh.it 9 abgeschlossen. Der Arbeitszylinder 5 ist außen von einem Mantvilrohr 1o umgeben. Der hierdurch entstehende Zwischenraum dient als ölreserveraum 11. An dom Kolben .: sind zwei gegenläufig wirkende Ventile 12 und 13 angeordnet.

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'Die Kolbenstange 3 enthält eine axiale Bohrung über eine Querbohrung 15 nach außen führt. Diese Querbohrung 15 dient als Anschluß an das sich außerhalb d<.s Stoßdämpfers befindliche Rsgelorgan (nicht gezeichnet). Am unteren Ende der Kolbenstange 3 ist die axiale Bohrung 14 zylindrisch erweitert und bildet den Steuerraum 16· In diesem Steuerraum 16 gleitet eine Steuerbüchse 17t äi^ö einen Absatz 18 besitzt und durch ein J?edere1Urment 19'gegen einen Anschlag 2o gedrückt wird· IJnterhalb der Steuerbüchse 17 besitzt die- Kolbenstange 3 eine radiale Bohrung 21, welche den Steuerraum 16 mit dem Arbeitsraum 6 verbindet. In ihrer zentralen Bohrung nimmt die Steuerbüchse 17 einen Steuerkolben 22 auf. Ein iFederelement 23 belastet den Steuerkolben 22 einseitig. Am Steuerkolben 22 ist ein Stift 24 angeordnet, der an seinem unteren Ende einc-n Kögel 25 besitzt. Dieser K^gel 25, der mit dem oberen Rand einor Bohrung 26 im Eingriff steht, besitzt auf dem Kegelmantel öiiie Hut

27- .

Um ein einwandfreies Arbeiten der Stäuerbüchse 17 u::d des StoU'erkolböris 22 zu gciwährlc-isten, ist es urfordür— lieh, daß beide den sie umgebenden Eingspalt möglichst gut abdichten» Doshalb tragen die Stouerbüchse 17 und dur Stöuerkolben 22 am Außondurchm^ssor ulastischo Dicht lippen 28. Di^ Steuo-rbüchsö 17 und dar Stv.uürkolbei. 22 bilden zusammen mit den Fedorclomonten 19 und 23

gssystsnrv. d»-r_oii froie Bc-weg^ungeii gedämpft müssen. Deshalb sind in d^r axialen Bohrung 14 und in der Querbohrung 15 zusätzliche Drossoistollen 29 angeordnete ^

Bei Betätigung des Teleskopstoßdämpfers in Druclcrichtung strömt das sich im Arbeitsraum 7 befindliche Öl durch das Ventil 12 in den Arbeitsraum 6. ,Dasjenige 01-volumen, welches dem eintauchenden Kolbenstangenvolumen entspricht, wird über die Bodenventileinheit 9 in den . ölreserveraum 11 verdrängt,

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In Zugrichtung ist das Ventil 12 geschlossen, und das sich im Arbeitsraum 6 befindliche Öl gelangt über die radiale Bohrung 21 in den Steusrraum 16 und von dort aus über die Bohrung 26 und das Ventil 13 in. den Arbeitsraum 7. Das bei der Betätigung des Stoßdämpfers in Druckrichtung durch das Volumen der Kolbenstange verdrängte Öl strömt bei Betätigung in Zugrichtung durch die Bodenventileinheit 9 zurück in den Arbeitsraum 7·

Bei einsetzender Regeltätigkeit von einem außerhalb des Teleskopstoßdämpfers befindlichen Regelorganes aus wird übor die Querbohrung 15 ^ in. Druck auf das Steuc;rmedium, welches sich in der axialen Bohrung 14 befindet, ausgeübt« Infolge dieses Druckanstieges weicht dt-r Steu«jrkolben 22 entgegen der Kraft des Föderalementes 23 nach unten aus. Der Kegel 25 verschließt den Einlauf querschnitt der Bohrung 26. Das hat eine Erhöhung des Durchflußwiderstandes und damit der Dämpfkraft zur Folge. Die Bohrung 26 ist ständig offen. Demzufolge tritt deren Dämpfwirkung schon "bei sehr geringen Kolbengsschwindigkoiten ein, bei denen das Ventil 13 noch geschlossen ist. Somit wird durch den Steuerkolben 22 eine Dämpfkraftverändorung im unteren Geschwindigkeit sbereich bis zu einer Kolbengeschwindigkeit von etwa o,4 m/s erzielt»

Steigt der Steuerdruck in der axialen Bohrung 14 weiter an, so dichtet der Kegel 25 den Einlaufquerschnitt der Bohrung 26 völlig ab und läßt lediglich einen sehr kleinen Durchflußquerschnitt entsprechend der Größe der Nut 27 frei. Somit wird ein zu -steiler Anstieg der Dämpfkraft bei kleineren Kolbengeschwindigkeiten und ein Auftreten von Ölschlägen infolge Blockierung der Bohrung 26 vermiedene

Mit wachsender Kolbengeschwindigkeii; steigt der Druck im Arbeitsraum 6 und damit auch im Steuerraum 16, so

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daß d^r Öffnungsdruck des Ventils 13 überschritten wird, Das Ventil 13 ist die entscheidende Drosselstelle zur Erzeugung der Dämpfkraft bei großen Kolbengeschwindigkeiten· Ein gewisser Anteil dieser Dämpfkraft wird jedoch bereits durch die Drosselung in der radialen Bohrung 2o erbrachte

Erhöht sich der Steuerdruck in der axialen Bohrung 14 über das beschriebene Maß hinaus, so weicht auch die Stousrbüchse 17 entgegen der Kraft des Federelementes 19 nach unten aus.» Dabei wird der Durehtrittsquerschnitt der radialen Bohrung 21 nurhr und mehr verschlossen, und der Anteil des Vordrosselwiderstandes wächst« Das hat zur Folge, daß die Dämpfkraft im oberen Geschwindigkeitsbereich stärker ansteigt als vorher. -Demnach wird die Dämpfkraft im oberen. Bereich der Kolbongeschwindigkeit, in dem normalerweise nur das Ventil 13 arbeitet, bei erhöhtem Steuerdruck hauptsächlich durch die Steuerbüchse 17 gc-regelt. Um ein Blökkieren des Stoßdämpfers zu vermeiden, läßt der Absatz 18 der Steuerbüchse 17 auch bei Anschlag dieser Steuerbüchse 17 auf das völlig zusammengedrückte Federelement 19 noch einen gewissen Durchflußquerschnitt frei.

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Claims

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Patentansprüche

·j Während des Fährbetriebes regelbarer hydraulischer Teleskopstoßdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge j der mit einem außerhalb des Dämpfungskörpers befindlichen Regelorgan über eine Quer- und/ oder eine axiale Bohrung in einer Kolbenstange in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in , einem Steuerraum (16), der durch eine zylindrische Erweiterung der axialen Bohrung (14) am Ende der Kolbenstange (3) oder eines sich an die Kolbenstange (3) anschließenden Zwischenstückes oder in einer zylindrischen Aussparung im Kolben (4) gebildet wird, eine Steuerbüchse (17) und ein Steuarkolben (22) zwischen Jeder.:lementen (19;23) und einem Anschlag (2o) angeordnet sind.

2. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (22) in einer zentra-

.. lan Bohrung der Steuerbüchse (1?) angeordnet ist·

3. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerkolben (22) ein Stift

(24) angeordnet ist, der an seinem Ende einen Kegel

(25) trägt.

4. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel des Kegels (25) und/ oder die Dichtkante einer Bohrung (26) eine Nut (27) besitzt.

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5· Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Außendurchmesser des Steuer— kolbens (22) und der Steuerbüchse (17) oder am·' Außen- und Innendurchmesser der Steuerbüchse (17) elastische Dichtlippen (28) angeordnet sind beziehungsweise daß der Steuerkolben (22) und/oder die Steuerbüchse selbst aus elastischem Werkstoff bestehen. · . '

6. Teleskopstoßdämpfer nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter. Weise in der Querbohrung (15) und/oder in der axialen Bohrung (14) eine oder mehrere zusätzliche Drosselstellen (29) angeordnet sind*

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