DE7346104U

DE7346104U - Stoßdämpfer

Info

Publication number: DE7346104U
Application number: DE7346104U
Authority: DE
Original assignee: WEISSER U
Current assignee: WEISSER U
Priority date: 1973-12-28
Filing date: 1973-12-28
Publication date: 1974-03-28
Also published as: DE2364855A1

Description

Anmelder: Dipl.-Volkswirt Ulfried Weißer

Stoßdämpfer

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit einem in einem Arbeitszylinder mittels einer Kolbenstange geführten Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei ölgefüllte Arbeitsräume teilt und mindestens zwei die Arbeitsräume verbindende, mittels eines federbelasteten Ventils verschlossene Öffnungen aufweist.

Stoßdämpfer der vorgenannten Art sind zwischen dem Aufbau und der Achse eines Kraftfahrzeugs befestigt. Sie dienen dazu, die Schwingungen zu dämpfen, zu denen die Federn von Radaufhängungen als Folge von Fahrbahnunebenheiten angeregt werden. Die Schwingungsdämpfung wird dadurch erreicht, daß beim Einfedern eines Rades der Kolben im Arbeitszylinder in Richtung der Aufhängung des Arbeitszylinder gepreßt wird, wodurch die in Richtung der Aufhängung der Kolbenstange federbelasteten Ventile im Kolben öffnen und Öl durch die Öffnungen aus einem Arbeitsraum in den anderen strömen kann. Das Öl durchströmt die Öffnungen mit großer Strömungsgeschwindigkeit. Das durchströmende Öl erfährt einen großen Strömungswiderstand, der der Kolbenbewegung entgegenwirkt. Beim Ausfedern des Rades wird der Kolben in Richtung auf die Aufhängung der Kolbenstange gepreßt. Bei dieser Bewegung öffnen die entgegengesetzt federbelasteten Ventile. Der beschriebene Vorgang läuft in umgekehrter Richtung ab.

Stoßdämpfer beeinflussen wesentlich das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs. So kann durch unterschiedliche Stoßdämpfer wahlweise eine sportlich-harte oder eine luxeriös-weiche Federung erzielt werden. Eine Änderung der Federung ist jeweils durch Ausbau des einen und Einbau des anderen Stoßdämpfers möglich, was jedoch nur im Rennsport durchgeführt wird. Serien-Kraftfahrzeuge werden einmalig mit bestimmten, auf das Fahrverhalten abgestimmten Stoßdämpfern ausgerüstet} deren Fahorerhalten ist also insofern nicht zu ändern·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stoßdämpfer zu schaffen, deasen Dämpfungseigenschaften veränderbar sind. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß einer der Faktoren für die Däntfungseigenschaftan eines Stoßdämpfers die Größe des Querschnitts der Öffnungen in dem Kolben des Stoßdämpfers ist. Auf der Grundlage diesor Erkenntnis wird die gestellte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Querschnitt der Öffnungen veränderbar ist· Mit der Veränderbarkeit des Querschnitts der öffnungen im Kolben wird der Querschnitt für den Durchlaß des Öls aus dem Arbeitsraum auf der einen Seite des Kolbens in den Arbeitsraum auf der anderen Seite des Kolbens verändert. Damit ändert sich auch der Strömungswiderstand, der der Kolbenbewegung entgegenwirkt. Je nach Größe des entgegenwirkenden Strömungswiderstand^ ist also die Kolbengeschwindigkeit größer oder kleiner. Je nach gewünschten Fahreigenschaften, Straßenbeschaffenhait - z.B. glatt oder holprig, trocken, saß oder Glatteis -, nach Belastung des Kraftfahrzeugs oder - bei Nutzfahrzeugen - nach Stoßempfindlichkeit der Ladung können Zwischenstufen zwischen extrem harter und extrem weicher Dämpfung eingestellt werden. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn in Ausgestaltung der Erfindung die Änderung des Querschnitts der Öffnungen mittels einer Fernsteuerung, Z_nB. vom Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs aus, erfolgen kann.

In Weiterbildung der Erfindtang weist der Kolben koaxial ζα der Kolbenstange angeordnete, in Axialrichtung aneinanderliegende Kolbenplatten auf, die kongruente Durchbrüche enthalten und von denen eine um die Kolben-achse drehbar ist. Liegen bei dieser Weiterbildung die Durchbrüche der Kolbenplatten in Kongruenz, weist der Stoßdämpfer die geringste Dämpfung auf; sind die Durchbrüche extram weit - zweckmäßig begrenzt durch einen Anschlag, damit ein Mindestquerschnitt für den Durchfluß des Öls gewährleistet ist - gegeneinander verdreht, weist der Stoßdämpfer die größtmögliche Dämpfung auf.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wiid im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 einen Längsschnitt durch einen Gasdruck-Stoßdämpfer in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch den in ?ig. dargestellten Stoßdämpfer entlang der Schnittlinie U-II;

Fig. 3 das Prinzip der Verdrehung der Kolbenteile gegeneinander.

Bei dem als Autführungsbeispiel gewählten Gasdruck-Stoßdämpfer ist ein Kolben 1 mittels einer Kolbenstange 2 in einem Arbeitszylinder 3 geführt. Der Kolben 1 besteht aus koaxial zu der Kolbenstange 2 angeordneten, in Axialrichtung aneinanderliegenden Kolbenplatten 4, 5. Die Kolbenplatte 5 ist um die Kolbenstange 2 ala Achse drehbar. Der Kolben 1 weist Öffnungen in Form von Durchbrächen/In der Kolbenplatte 4 sowie von mit den Durchbrüchen 6 kongruent angeordneten Durchbrüchen 7 in der Kolbenplatte 5 auf. Die Durchbrüche 6 änd durch federbelastete Ventile 8, 9 verschlossene Das Ventil 8 ist so federbelastet, daß es bei einer Bewegung des Kolbens 1 in die der

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Kolbenstange 2 abgev/andte Richtung öffnet„ Das Ventil 9 ist ,so fed erziele stet, daß es bei einer Bewegung des Kolbens 1 in die der Kolbenstange 2 zugewandte Ifichtung öffnet»

Die Kolbenstange 2 ist hohl ausgeführt und einerseits mit d.er nicht drehbaren Kolbenplatte 4 verbunden= In der Kolbenstange 2 ist eine Stange 11 geführt, die mit der drehbaren Kolbenplatte 5 verbunden ist« Die Stange 11 ist in der Kolbenstange 2 um die gemeinsame Achse drehbar. Beim Drehen der Stange 11 dreht sich die Koltenplatte 5 mit, wodurch die Durchbrüche 6, 7 au3 einer Lage₅ in der sie völlig deckungsgleich angeordnet sind, in eine Lage gedreht werden« in der nur noch ein Bruchteil ve η ihnen als Durchschnittsquerschnitt für Öl zur VerfügungAin Pig. 3 schraffiert dargestellt). Die Verstellung der Stange 11 erfolgt im Bereich einer Aufhängung 12p mit der die Kolbenstange 2 an dem dem Kolben 1 entgegengesetzten Ende verbunden ist« Die Aufhängung 12 weist zv;ei diametral sich gegenüberliegende, eenkrecht zur Kolbenstange 2 verlaufende Schlitze 13 auf, die von einem mit der Stange 11 formschlüssig verbundenen Stift 14 durchsetzt sind. Per Drehwinkel A des Stifts 14 (vgl. Pig«. 2 und 3) innerhalb der Schlitze 13 ist kleiner als der von der Mittelachse 15 der Kolbenstange 2 mit den Mittelpunkten 16. 1? der Durchbrüche 6j 7 der Kolbenplatten 4, 5 "bei vollständig gedrehter Kolbenplatte 5 gebildete Winkel B, Dadurch ist ein Mindestquerschnitt für den Durchtritt der Öffnungen gewährleistet. Der Stift kann das Stellglied einer Fernsteuerung sein., die Z₁B. vom

Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs aus bedient wird. Dicer

Schlitze 13 können Rastfungen zur Fixierung bestimmter Einstellungen für den Stift 14 aufweisen.

Kolben 1 teilt den Arbeitszylinder 3 in zwei Arbeitsräume 21₉ 22, die vollständig mit öl gefüllt sind« Die dem Kolben gegenüberliegende Stirnwand des Arbeitsraums 21 ist von einer Stangenführung 23 gebildet, die außen fest i,¹ Arbeitszylinder 3 sitzt, innen eine Abdichtung 24 für die Kolbenstange 2 auf-

weist. Die dem Kolben 1 gegenüberliegende Stirnwand des Arbeitsraums/hat die Farm eines Trennkolbens 25» der außen eine Dichtung 26 aufweist und in dem Arbeitszylinder 3 beweglich ist. Auf der dem Arbeitsraum 22 abgewandten Seite des Trennkolbens 25 ist ein gasgefüllter Raum 27 vorgesehen. Abhängig von der Differenz des Drucks im gasgefüllten Raum 27 und im Arbeitsraum 22 bewegt sich der Trennkolben 25 im Arbeitszylinder 3 und verhindert das sogenannte Schäumen des Öls. An der den gasgefüllten Raum 27 begrenzenden Stirnseite ist der Arbeitszylinder 3 mit einer Aufhängung 28 versehen. An der gegenüberliegenden Aufhängung 12 ist ein Schutzrohr 29 befestigt, welches außen entlang dem Arbeitszylinder 3 gleitet und den Bereich zwischen Stangenführung 23 und Aufhängung 12 schützt. An Stelle des Schutzrohres 29 kann auch ein Balg vorgesehen sein.

Beim Einfedern eines Rades wirken auf den Stoßdämpfer Kräfte, die die Aufhängung 12 in Richtung der Aufhärgmg 28 drücken. Der Druck hat das öffnen des Ventils 8 in der Kolbenplatte 4 aur Folge, so daß der Kolben 1 in Richtung auf den Trennkolben 25 zubewegt werden kann. Durch die freigegebenen Durohbrüche 6 und 7 strömt das Öl aus dem Arbeitsraum 22 in den Arbeitsraum 21. Die Schwingung des Fahrzeugrades wird gedämpft. Beim Ausfedern des Fahrzeugrades wirken auf den Stoßdämpfer Kräfte, die die Aufhängungen 12 und 28 voneinander entfernen. Jetzt öffnet das Ventil 9 und gibt die zugehörigen Durchbrüche 6, 7 frei. Der Kolben 1 kann in Richtung auf die Stangenführung 23 bewegt werden, jetzt strömt öl aus dem Arbeitsraum 21 in den Arbeitsraum 22. Die Schwingung des Fahrzeugrades wird wiederum gedämpft. Die Große der Schwingungedämpfung ist einstellbar über den lichten Querschnitt der Öffnungen in dem Kolben 1, die von den Durchbrüchen 6 und 7 gebildet werden. Dieser lichte Querschnitt ist einstellbar dadurch, daß die Stange 11 mit Hilfe des Stiftes 14 innerhalb der Kolbenstange 2 gedreht wird, wodurch die Kolbenplatte 5

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relativ zu der Kolbenplatte 4- und die Durchbrüche 7 relativ zu den Durchbrüchen 6 gedreht werden. Je nach der Stellung der Stange 11 in der Kolbenstange 2 wird ein Bruchteil (in Pig. 3 schraffiert dargestellt) der Durchbrüche 6, 7 für das Durchströmen des Öls freigegeben« Der ,Strömungewiderstand des Öls und damit die der Kolbenbewegvng entgegengesetzte Kraft ist aber von dem von den Durohbrüohen 6, 7 gebildeten lichten Querschnitt abhängig.

Mit der Erfindung werden auf einfache Weise die Dämpfungseigenschaften eines Stoßdämpfers verstellbar·

Claims

Schutzsnsprüche

1. Stoßdämpfer mit einem in einem Arbeitszylinder mittels einer Kolbenstange geführten Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei ölgefüllte Arbeitsräume teilt und mindestens zwei die Arbeitsräume verbindende, mittels eines federbelasteten Ventils verschlossene öffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der öffnungen veränderbar ist.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) koaxial zu der Kolbenstange (2) angeödete, in Axialrichtung aneinanderlegende Kolbenplatten (4, 5) aufweist, die kongruente Durchbrüche (6, 7) enthalten und von denen eine um dip Kolbenachee drehbar ist·

3ο Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der hohl ausgeführten, einerseits mit der nicht drehbaren Kolbenplatte (4) andererseits mit einer Aufhängung (12) verbundenen Kolbenstange (2) eine mit der drehbaren Kolbenplatte (5) verbundene Stange (11) geführt ist, die im Bereich der Aufhängung (12) endet und von außen zugänglich ist.

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4ο Stoßdämpfer nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, da£ die Kolbenstange (2) im Bereich der Aufhängung (12) mindestens einen senkrecht zu ihrer Achse verlaufenden Schlitz (13) aufweist, der von einem mit der Stange (11) formschlüssig verbundenen Stift (14) durchsetzt ist.

5«. Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel (A) des Stifts (14) innorhalb des Schli.tzeG (13) kleiner ist als der von der Kittelachse (15) der Kolbenstange (2) mit den Mittelpunkten (16, 17) der Durchbrüche (6, 7) der Kolbenplatten (4, 5) bei vollständig gedrehter Kolbenplatte (5) gebildete Winkel (B).

6· Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenplctte (5) mittels einer Pernstenerung, z,B, vom Armaturenbrett eines Kraftfahraaigs aus, drehbar ist.

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