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Dokumentenidentifikation DE69401122T2 12.06.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0683871
Titel STOSSDÄMPFER MIT EINEM ROHR
Anmelder Koni B.V., Oud-Beijerland, NL
Erfinder DE KOCK, Cornelis, NL-3262 GP Oud-Beyerland, NL
Vertreter Vossius & Partner, 81675 München
DE-Aktenzeichen 69401122
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 17.02.1994
EP-Aktenzeichen 949085187
WO-Anmeldetag 17.02.1994
PCT-Aktenzeichen NL9400039
WO-Veröffentlichungsnummer 9419619
WO-Veröffentlichungsdatum 01.09.1994
EP-Offenlegungsdatum 29.11.1995
EP date of grant 11.12.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.06.1997
IPC-Hauptklasse F16F 9/46
IPC-Nebenklasse F16F 9/32   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer mit einem Rohr, die aufweist: einen Zylinder, einen in diesem Zylinder beweglichen Kolben, in dem Kolben ausgesparte Fluidkanäle, Dämpfungsventile, die die Kanäle verschließen, bis ein gewisser Fluiddruck erreicht wird, und Einrichtungen, um zu ermöglichen, daß die Dämpfung, wie in DE-A-2945015 offenbart, sowohl für den Auswärts- als auch für den Einwärtsweg eingestellt werden kann.

Beim Motor- und Motorradrennen, werden Stoßdämpfer verwendet, die an sich ändernde Verhältnisse angepaßt werden können, weil die Dämpfungsstärke und die Dämpfungsmerkmale ohne Demontagearbeitsgänge eingestellt werden können. Es muß für diese Einstellung möglich sein, auf einfache Weise in der Zugrichtung und davon unabhängig in der Schieberichtung stattzufinden. Diese unabhängigen Einstelleinrichtungen sind im Fall von bekannten Stoßdämpfer mit zwei Rohren bekannt. Die gegenwärtig im Handel erhältlichen Stoßdämpfer mit einem Rohr erlauben keine zwei unabhängigen Einstellungen. Es ist bekannt, einen Fluidfluß in dem Stoßdämpfer, insbesondere bei niedrigen Dämpfungsgeschwindigkeiten, mit Hilfe einer regelnden Zeigereinstellvorrichtung einzustellen. Nachteile dieser Vorrichtung sind die schwache Reproduzierbarkeit und die Temperaturempfindlichkeit. Ein weiterer bekannter Stoßdämpfer mit einem Rohr hat eine Einwärts-Einstellvorrichtung (zum Schieben), die in einen getrennten Behälter montiert ist, der mit dem Stoßdämpfer mittels eines Verbindungsrohrs verbunden ist; die Auswärts-Einstellvorrichtung (zum Ziehen) befindet sich in der Kolbenstange. Dieser Stoßdämpfer nimmt eine große Raummenge ein, aber ein schwerwiegenderer Nachteil ist, daß die Dämpfung in der Einwärtsrichtung auf der Verschiebung von Fluid in den genannten Behälter mit Hilfe der Kolbenstange beruht, wobei die Fluiddrücke angesichts des begrenzten Kolbenstangen-Querschnitts relativ hoch sein müssen, um die festgelegte Dämpfungsstärke zu erreichen.

Das Ziel der Erfindung ist, einen Stoßdämpfer mit einem Rohr zur Verfügung zu stellen, der in der Zieh- und Schieberichtung unabhängig voneinander einstellbar ist, ohne den Stoßdämpfer von dem Fahrzeug abzumontieren, der wenig Raum in Anspruch nimmt, der eine gute Reproduzierbarkeit und eine geringe Temperaturempfindlichkeit zeigt und der, insbesondere im kleinen Medium-Geschwindigkeitsbereich der Dämpfungskennlinie, wirksam arbeitet.

Erfindungsgemäß ist der oben genannte Stoßdämpfer mit einem Rohr für diesen Zweck dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Kanäle sowohl in einer ersten Dämpfungsscheibe zum Dämpfen der Auswärts-Kolbenbewegung als auch in einer zweiten Dämpfungsscheibe zum Dämpfen der Einwärts-Kolbenbewegung ausgebildet sind, wobei die Dämpfungsscheiben axial beweglich mit einem festen axialen Abstand relativ zueinander in den Kolben eingesetzt sind, daß ein Lagerungsring axial in dem Kolben befestigt ist und sich zwischen den zwei Dämpfungsscheiben erstreckt und der Abstand zwischen den Dämpfungsscheiben größer als die Höhe des Lagerungsrings ist, so daß, wenn eine Dämpfungsscheibe auf den Lagerungsring drückt, die andere Dämpfungsscheibe frei von dem Lagerungsring ist, und daß die Einstelleinrichtung zur Dämpfung einen Schieber aufweist, der an jeder Dämpfungsscheibe befestigt ist und fernbedient werden kann, wobei die Schieber jeweils in der Lage sind, eine größere oder kleinere Anzahl der Kanäle in den Dämpfungsscheiben zu verschließen.

Der Aufbau des in DE-A-2945015 offenbarten Stoßdämpfers ist in zwei Richtungen unabhängig voneinander einstellbar, jedoch führt die Einstellung lediglich zu einer Änderung der Vorfederspannungen in einer festen Kombination von Ventilen. Mur die Größe der Dämpfungsstärken kann eingestellt werden, jedoch nicht die Kennlinie. Der Aufbau des Stoßdämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung liefert die Möglichkeit, die Kennlinie einzustellen.

Um den Dämpfer in den Stand zu versetzen, in der Nähe des oberen Augenteils leicht in der Zieh- und Schieberichtung eingestellt werden zu können, ist jeder der Schieber mit einer rotierenden Stange verbunden, die sich durch eine hohle Kolbenstange erstreckt, wobei die rotierenden Stangen jeweils mit einem Einstellelement in der Nähe des oberen Augenteils des Stoßdämpfers ausgestattet sind.

Bevorzugt ist jeder der zwei Schieber einerseits mit einem Finger ausgestattet, der mit einer Einstellplatte verbunden ist, die mittels einer rotierenden Stange veranlaßt werden kann, sich zu drehen, und andererseits mit einem Anschlagfinger ausgestattet, der in der Lage ist, in Anschlagaussparungen in der zugehörigen Dämpfungsscheibe zu fallen. Zum Beispiel können beide Einstelleinrichtungen jeweils acht getrennte wiederherstellbare Positionen haben, wobei jede Position einer vollständigen Dämpfungskennlinie entspricht.

Um bei relativ hohen Geschwindigkeiten auftretende extrem hohe Dämpfungsstärken zu vermeiden, hat der Kolben auch ein oder mehrere Umleitungslöcher, die mittels eines Umleitungsventils geschlossen werden können, wobei sich das Umleitungsventil öffnet, wenn der Fluiddruck in der Kolbenkammer hoch ist.

Da beide Dämpfungsscheiben mit einem gemeinsamen axialen Zwischenraum verbunden sind und dieser Zwischenraum etwas größer als die Höhe des Lagerungsrings ist, arbeitet die Kombination aus Dämpfungsscheiben für beide Richtungen als ein Sperrventil.

Der Lagerungsring kann dadurch passend eingebaut werden, daß er mittels einer Verbindungsmutter, die auf ein äußeres Schraubgewinde des Kolbens geschraubt ist, und eines Druckglieds gegen einen inneren Vorsprung des Kolbens gedrückt wird.

Die Erfindung wird nun mit Hilfe der Figuren detaillierter beschrieben.

Figur 1 zeigt einen axialen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer mit einem Rohr.

Figur 2 zeigt einen Teil von Figur 1 in einem vergrößerten Maßstab.

Figur 3 zeigt eine Explosionsdarstellung des obersten Einstellelements.

Der gezeigte Aufbau umfaßt einen Zylinder 1 mit einem Kolben 2, der darin beweglich ist und an einer hohlen Kolbenstange 3 befestigt ist. Die Stange ist an ihrem oberen Ende durch einen Keil 4 und einen Querkeil 5 mit einer Verbindungsmutter 6 verbunden, an der das obere Augenteil 7 und eine Federauflagefläche 8 des Stoßdämpfers befestigt sind. Eine zweite Federauflagefläche 9 ist einstellbar an einem Gehäuse 10 befestigt, das auf der Außenseite des Zylinders 1 angebaut ist. Zwischen den zwei Federauflageflächen ist eine Schraubenfeder eingepaßt.

Der Kolben 2 ist in einer Ölkammer beweglich und unterteilt die Kammer jeweils in eine obere und eine untere Zylinderkammer a und b. Die untere Ölkammer b ist durch einen isolierenden Kolben 13 von der Gaskammer 12 getrennt.

Eine Führung 14 mit einer Manschette 15, die auf die hohle Kolbenstange 3 greift, befindet sich in dem obersten Teil der oberen Ölkammer a. Ein hohler Einstellschaft 16 zur Auswärts-Einstellung des Stoßdämpfers und ein konzentrisch darin angeordneter Einstellschaft 17 zur Einwärts-Einstellung des Stoßdämpfers erstrecken sich innerhalb der hohlen Kolbenstange 3. Der hohle Einstellschaft 16 kann durch ein unteres Einstellrad 18 gedreht werden, während der hohle Schaft 17 durch ein oberes Einstellrad 19 gedreht werden kann. Die zwei Einstellräder 18, 19 lagern in dem oberen Augenteil 7.

Der Kolben 2 enthält einen Hohlraum, in dem zwei Dämpfungsscheiben spiegelbildlich zueinander plaziert sind, wobei die untere Scheibe durch 20 und die obere Scheibe durch 21 markiert ist. Eine Reihe von Kanälen 22, die mit Hilfe eines Umlaufschiebers 23 geschlossen oder geöffnet werden können, sind in jeder der Scheiben gefertigt. Die Scheiben 20, 21 sind um ein Kernstück 24 herum positioniert, das durch eine Arretierlippe 25 arretiert ist, so daß es nicht in der Lage ist, sich zu drehen.

Ein Lagerungsring 26, der von einer Hutmutter 27 und einem Druckglied 28, das mit der Hutmutter ineinandergreift, gegen einen inneren Vorsprung 29 des Kolbens 2 gedrückt wird, wird zwischen die zwei Dämpfungsscheiben 20, 21 eingepaßt. Die Scheiben 20, 21 sind verbunden und können gemeinsam eine begrenzte axiale Bewegung ausführen, wobei die untere Scheibe 20 mit dem Ring 26 in der oberen Position und die obere Scheibe 21 mit dem Ring 26 in der unteren Position ineinandergreift.

Das untere Ende des hohlen Schafts 16 ist über das Drehteil 30, das an den hohlen Schaft 16 geschweißt und um den Schaft 17 positioniert ist, mit einer flanschförmigen Einstellplatte 31 verbunden, die ihrerseits über einen Finger 32a mit einem Schieber 23a verbunden ist, und kann den Schieber drehen. Das untere Ende des Schafts 17 ist mit einer Einstellplatte 33 verbunden, die ihrerseits über einen Finger 32b mit dem Schieber 23b verbunden ist.

Figur 3 zeigt das Aussehen des Schiebers 23a, und es wird deutlich, daß eine größere oder kleinere Anzahl der Kanäle 22 in der oberen Dämpfungsscheibe 21 durch Drehen des Schiebers 23a mit Hilfe des unteren Einstellrads 18 über den hohlen Schaft 16 verschlossen werden. Eine größere oder kleinere Anzahl der Kanäle 22 in der unteren Dämpfungsscheibe 20 können in der gleichen Weise geschlossen werden, wenn der Schieber 23b mit Hilfe des oberen Einstellrads 19 gedreht wird.

Außerdem sind ein oder mehrere Löcher 34 in den Kolben 2 gebohrt, wobei die Löcher die obere Ölkammer 11a mit der inneren Kammer 35 des Kolbens verbinden.

Ein Dämpfungsventilsystem 36 befindet sich direkt unterhalb der oberen Dämpfungsscheibe 21 und ist in der Lage, sich zu öffnen, wenn in den freigelegten Löchern 22 der Scheibe 21 genügend Öldruck vorhanden ist. Ein Dämpfungsventilsystem 37 befindet sich direkt oberhalb der unteren Dämpfungsscheibe 20 und ist in der Lage, sich zu öffnen, wenn in den freigelegten Löchern 22 der Scheibe 20 genügend Öldruck vorhanden ist. Die Einstellplatte 33 ist mit einem Ölkanalspalt 38 versehen.

Außerdem sind Umleitungslöcher 39 in den Kolben 2 gebohrt, wobei die Löcher mittels eines federgelagerten Ventils 40 verschlossen werden können.

Die zwei Dämpfungsscheiben 20, 21 sind mit Anschlagaussparungen 41 ausgestattet, in die jeweils ein Anschlagfinger 42 oder 42b der zugehörigen Scheiben 23a, 23b fallen kann. Jede Position entspricht einer vollständigen Dämpfungskennline.

Der Stoßdämpfer funktioniert wie folgt:

Die Anzahl der Löcher 22 in jeder der Dämpfungsscheiben 20, 21, die nicht von einem Schieber 23a oder 23b bedeckt sind, kann durch Drehen der Einstellräder 19, 18 ausgewählt werden, wobei jedes Einrasten einer bestimmten Position des Schlebers 23a oder 23b und somit einer bestimmten Anzahl von bedeckten Löchern 22 und somit einer bestimmten Dämpfungskennlinie entspricht.

Wenn sich der Kolben 2 nach oben bewegt, fließt Öl von der Kammer 11a über die Löcher 34 in die Kolbenkammer 35. Die obere Dämpfungsscheibe 21 wird auf den Lagerungsring 26 gedrückt, und die untere Dämpfungsscheibe 20, die sich in einem festen Abstand von der oberen Dämpfungsscheibe 21 befindet, wird sich von dem Lagerungsring 26 loslösen. Das Öl kann durch die Löcher 22 in der oberen Scheibe 21, die nicht von dem Schieber 23a bedeckt sind, zu dem Dämpfungsventilsystem 36 fließen, das durch den Öldruck geöffnet wird, so daß Öl durch die Lücke zwischen dem Lagerungsring 26 und der Scheibe 20 fließen kann. Das Öl verläßt die Kolbenkammer 35 über den Spalt 38 in der Einstellplatte 33 und tritt in die Kammer 11b ein. Bei relativ hohen Geschwindigkeiten des Kolbens 2 oder, wenn der Schieber 23a der oberen Dämpfungsscheibe 2 eine großen Anteil der Kanäle 22 in der genannten Scheibe verschließt, ist der Druck in der Kammer 11a in der Lage, auf eine derartige Größe zu steigen, daß sich die Ventile 40 öffnen, und Öl kann über die Umleitungslöcher 39 direkt in die Kammer 11b fließen.

Wenn sich der Kolben 2 nach unten bewegt, muß das Öl von der Kammer 11b in die Kammer 11a fließen. Die untere Dämpfungsscheibe 20 kommt gegen den Lagerungsring 26 zu liegen, und die obere Dämpfungsscheibe 21 löst sich von dem Ring 26. Wenn der Schieber 23b eine große Anzahl von Kanälen 22 in der unteren Dämpfungsscheibe 20 offen läßt, fließt Öl durch die Kanäle 22 und das geöffnete Dämpfungsventil 37 und tritt über die Löcher 34 in die Kammer 11a ein.

Wenn die Kolbengeschwindigkeit erhöht wird und/oder weitere Kanäle 22 in der unteren Dämpfungsscheibe 20 verschlossen werden, nimmt der Druckabfall über den Kolben 2 zu. Wenn ein bestimmter Druckabfall überschritten wird, öffnen sich die Ventile 40, und Öl kann über die Umleitungslöcher 39 direkt in die Kammer 11a fließen.

Die wichtigsten Vorteile des erfindungsgemäßen Aufbaus sind:

1. daß der Stoßdämpfer in der Zieh- und Schieberichtung unabhängig voneinander einstellbar ist,

2. daß der Stoßdämpfer zur Einstellung nicht von dem Fahrzeug abmontiert werden muß,

3. daß der Stoßdämpfer wenig Platz in Anspruch nimmt,

4. daß eine gute Reproduzierbarkeit erreicht wird,

5. daß der Stoßdämpfer kaum eine Temperaturempfindlichkeit zeigt,

6. daß der Stoßdämpfer bezüglich der Dämpfungsmerkmale, insbesondere im niedrigen Medium-Geschwindigkeitsbereich, wirksam arbeitet, und daß das obere Augenteil des Stoßdämpfers abmontiert werden kann.


Anspruch[de]

1. Stoßdämpfer mit einem Rohr, der einen Zylinder (1), einen in dem Zylinder beweglichen Kolben (2), in dem Kolben ausgesparte Fluidkanäle (22), Dämpfungsventile (36, 37), die die Kanäle verschließen, bis ein gewisser Fluiddruck erreicht ist, und Einrichtungen aufweist, die ermöglichen, daß die Dämpfung sowohl für den Auswärts- als auch für den Einwärtsweg eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (22) sowohl in einer ersten Dämpfungsscheibe (21) zum Dämpfen der Auswärts-Kolbenbewegung als auch in einer zweiten Dämpfungsscheibe (20) zum Dämpfen der Einwärts-Kolbenbewegung ausgebildet sind, wobei die Dämpfungsscheiben (21, 20) axial beweglich mit einem festen axialen Abstand relativ zueinander in den Kolben eingesetzt sind, daß ein Lagerungsring (26) axial in dem Kolben befestigt ist und sich zwischen den zwei Dämpfungsscheiben (21, 20) erstreckt und der Abstand zwischen den Dämpfungsscheiben größer als die Höhe des Lagerungsrings (26) ist, so daß, wenn eine Dämpfungsscheibe auf den Lagerungsring drückt, die andere Dämpfungsscheibe frei von dem Lagerungsring ist, und daß die Einstelleinrichtung zur Dämpfung einen Schieber (23a, 23b) aufweist, der an jeder Dämpfungsscheibe befestigt ist und fernbedient werden kann, wobei die Schieber jeweils in der Lage sind, eine größere oder kleinere Anzahl der Kanäle (22) in den Dämpfungsscheiben (20, 21) zu verschließen.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schieber (23a, 23b) mit einer rotierenden Stange (16, 17) verbunden ist, die sich durch eine hohle Kolbenstange (3) erstreckt, wobei die rotierenden Stangen jeweils mit einem Einstellelement (18, 19) in der Nähe des oberen Augenteils des Stoßdämpfers ausgestattet sind.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Umleitungslöcher (39), die mittels eines Umleitungsventils (40) geschlossen werden können, zusätzlich in dem Kolben (2) vorhanden sind, wobei sich das Umleitungsventil (40) öffnet, wenn der Fluiddruck in der Kolbenkammer (35) hoch ist.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zwei Schieber (23a, 23b) einerseits mit einem Finger (32a, 32b) ausgestattet ist, der mit einer Einstellplatte (31, 33) verbunden ist, die mittels einer rotierenden Stange (16, 17) veranlaßt werden kann, sich zu drehen, und andererseits mit einem Anschlagfinger (42a, 42b) ausgestattet ist, der in der Lage ist, in Anschlagaussparungen (41) in der zugehörigen Dämpfungsscheibe (21, 20) zu fallen.

5. Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerungsring (26) mittels einer Verbindungsmutter (27), die auf ein äußeres Schraubgewinde des Kolbens geschraubt ist, und eines Druckglieds (28) gegen einen inneren Vorsprung (29) des Kolbens (2) gedrückt wird.







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