DE19532510A1

DE19532510A1 - Teleskopschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19532510A1
Application number: DE1995132510
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Albrecht; Karl-Heinz Borst; Peter Dr Ing Causemann; Guenter Dr Rer Nat Reusing; Wolfgang Dipl Ing Thieler; Achim Dr Rer Nat Thomae; Hansjuergen Prof Dr Ing Linde; Karl-Heinz Prof Dr Ing Mohr; Uwe Dipl Ing Neumann
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1995-09-02
Filing date: 1995-09-02
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2015-09-03
Also published as: DE19532510C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Teleskopschwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Behälterrohr, einem an einer Kolbenstange befestigten, ventilbestückten Kolben, der das Behälterrohr bzw. einen im Behälterrohr angeordneten Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die Kolbenstange im Bereich des oberen Arbeitsraumes durch eine Kolbenstangenführung dichtend nach außen geführt ist.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, (z. B. DE-GM 75 05 369), bei denen der Dämpfungskolben mit Durchlässen versehen ist die sich abdichten lassen, so daß im verriegelten Zustand des Steuerschiebers eine Durchströmung des Arbeitskolbens vollkommen unterbunden ist. Nachteilig ist bei diesem System, daß durch das vorhandene Bodendruckventil nur eine bedingt erreichbare Blockierkraft in Druckrichtung erzielt werden kann. Die erreichbare Blockierkraft steht in Abhängigkeit des Bodenventilöffnungsdruckes, der jeweils durch die abgestimmte erforderliche Dämpfung des Schwingungsdämpfers vorgegeben ist.

Darüber hinaus sind hydraulische, sperrbare Zweirohrschwingungsdämpfer bekannt (z. B. DE-PS 34 13 815) bei denen der untere Arbeitsraum über mindestens ein im Boden des Arbeitszylinders angeordnetes Bodenventil mit einem koaxial um den Arbeitszylinder angeordneten Ausgleichsraum in Verbindung steht. Dabei ist eine Strömungsverbindung zwischen dem oberen und dem unteren Arbeitsraum vorgesehen, die durch einen axial verschiebbaren, von außen über einen Druckanschluß beaufschlagten Steuerkolben gesteuert wird. Der Steuerkolben ist in einer Ausnehmung der Kolbenstangenführung angeordnet, so daß für einen jeweiligen Schwingungsdämpfertyp eine spezielle Kolbenstangenführung herzustellen ist, eine nachträgliche Nachrüstung ist bei einer solchen Ausführungsform nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer mit teleskopartig ineinander verschiebbaren Rohren zu schaffen, der in jeder beliebigen Stellung die komplette Fahrzeugfederung, das heißt, die Ein- und Ausfederung blockiert, und dabei axial kurzbauend und einfach aus wenigen Bauteilen bestehend ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls bestehende Schwingungsdämpfer ohne großen Aufwand nachrüstbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß koaxial außerhalb des Behälterrohres ein mit der Kolbenstange befestigtes Außenrohr angeordnet ist, wobei das Behälterrohr mit dem Außenrohr über eine kraft- und/oder formschlüssige Arretierung axial fixierbar ist.

Bei dieser Ausführung ist von Vorteil, daß über ein Außenrohr, welches mit der Kolbenstange verbunden ist, und einer entsprechenden Arretierung der Schwingungsdämpfer unabhängig von seiner eigentlichen Funktion in jeder beliebigen Lage blockierbar ist. Das Außenrohr zusammen mit der Arretierung läßt sich an verschiedensten Schwingungsdämpfertypen anpassen, darüber hinaus ist eine Nachrüstung bei bestehenden serienmäßigen Schwingungsdämpfern ohne weiteres möglich.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist die Arretierung koaxial zwischen dem Behälterrohr und dem Außenrohr angeordnet.

Eine wesentliche Ausführungsform sieht vor, daß als Arretierung ein elastisches, seine Größe in radialer Richtung veränderbares Element vorgesehen ist. Vorteilhaft ist dabei, daß das elastische Element mit mindestens einem Hohlraum versehen ist, der mit einem Medium befüllbar ist. Hierbei läßt sich als Medium ein Gas und/oder ein Fluid verwenden.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die Arretierung mindestens teilweise Spannsegmente aufweist. In vorteilhafter Weise sind zwischen dem Behälterrohr und dem Außenrohr das elastische Element und die Spannsegmente angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß das elastische Element durch axiale Druckbeaufschlagung radial in seiner Größe veränderbar ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung sind die Spannsegmente über den Umfang des Behälterrohres verteilt angeordnet.

Zur Erzielung einer einwandfreien Blockierung des Schwingungsdämpfers wirken die Spannsegmente mit Axialanschlägen zusammen. Die Axialanschläge sind dabei Bestandteil des Außenrohres und stützen die Spannsegmente zusammen mit dem Behälterrohr ab.

Ein wesentliches Merkmal sieht vor, daß die Spannsegmente einteilig ausgebildet sind.

Zur Erhöhung einer Blockierkraft ist zur kraftschlüssigen Verbindung zusätzlich vorgesehen, daß mindestens eine der sich benachbarten Flächen der des Behälterrohres oder des Spannsegmentes zur Ausbildung eines Formschlusses mit einer entsprechenden Oberflächenkontur versehen ist. Mit Vorteil ist dabei als Oberflächenkontur beispielsweise ein Rund-, Trapez- und/oder Sägezahnkontur vorgesehen.

In weiterer Ausgestaltung ist die der Oberflächenkontur benachbarte Kontur der Arretierung elastisch an die Oberflächenkontur anpaßbar.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schwingungsdämpfer teils im Schnitt;

Fig. 2 ein Behälterrohr mit einer Arretierung als Einzelheit geschnitten;

Fig. 3-5 verschiedene Positionen der Arretierung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Schwingungsdämpfers zusammen mit einer entsprechenden Steuerung.

Der in Fig. 1 dargestellte Zweirohrschwingungsdämpfer besteht im wesentlichen aus dem Arbeitszylinder 12, wobei der Kolben 3 den Arbeitszylinder 12 in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum unterteilt. Der Kolben 3 besitzt Dämpfungsventile. Der Arbeitszylinder 12 wird koaxial von einem Behälterrohr 4 umgeben, die zusammen den Ausgleichsraum bilden. Der Kolben 3 ist dabei mit einer Kolbenstange 2 verbunden, die an ihrem oberen Ende Befestigungsaugen 5 aufweist, während das Behälterrohr 4 am unteren Ende ebenfalls mit einem Befestigungsauge 5 versehen ist. Die Kolbenstange ist weiterhin mit einem Außenrohr umgeben, welches koaxial außerhalb des Behälterrohres 4 angeordnet ist, so daß zwischen dem Außenrohr 6 und dem Behälterrohr 4 eine Arretierung 7 angebracht ist. Die Arretierung 7 ist in der Fig. 2 im einzelnen dargestellt.

Aus der Fig. 2 ist das Behälterrohr 4 zu entnehmen, welches von dem Außenrohr 6 umgeben ist, dabei ist im unteren Bereich des Außenrohres 6 die Arretierung 7 angeordnet. Die Arretierung 7 besteht im einzelnen aus dem elastischen Element 8, welches mit einem Hohlraum 9 versehen ist mit einem Druckanschluß 13 verbunden ist. Radial innerhalb des elastischen Elementes 8 sind Spannsegmente 10 vorgesehen, die über den Umfang verteilt angeordnet sind und über die Feder 14 in Richtung des elastischen Elementes 8 gedrückt werden. Bei Druckbeaufschlagung des Hohlraumes 9 über den Druckanschluß 13 mit einem entsprechenden Medium wird sich das elastische Element 8 in Richtung der Spannsegmente 10 bewegen und diese mit dem Behälterrohr 4 kraftschlüssig in Eingriff bringen. Die Axialanschläge 11 im Außenrohr 6 bewirken mit einem entsprechenden Axialspiel, daß der Schwingungsdämpfer 1 über ein Einrasten der Spannsegmente 10 in die Ausnehmung 19 blockiert wird, das heißt, das Behälterrohr 4 wird sich gegenüber der Kolbenstange 2 nicht mehr relativ zueinander bewegen. Bei nachlassendem Druck im Hohlraum 9 werden die Federn 14 die Spannsegmente 10 radial nach außen verschieben, so daß nach erfolgter axialer Relativbewegung der Spannsegmente 10 von den Axialanschlägen 11 weg, die Blockierung des Schwingungsdämpfers 1 aufgehoben wird.

In der Fig. 3 ist die Position Arretierung dargestellt, indem das elastische Element 8 durch Druckbeaufschlagung die Spannsegmente 10 an das Behälterrohr 4 drücken. Zwischen den Spannsegmenten 10 und den Axialanschlägen 11 ist Spiel vorhanden. Bei Endladen eines Fahrzeuges versucht der Schwingungsdämpfer sich zu entspannen, so daß, wie in Fig. 4 dargestellt, die Spannelemente 10 mit dem unteren Axialanschlag 11 in Eingriff kommen und dort ebenfalls über die Ausnehmung 19 radial fixiert wird. Dieses radiale Verspannen der Spannsegmente 10 in der Ausnehmung 19 sorgt für eine permanente Arretierung auch bei einem evtl. Druckverlust im elastischen Element 8.

Im Gegensatz hierzu wird bei Beladen eines Fahrzeuges ein höheres Fahrzeuggewicht abzufangen sein, so daß die Kolbenstange 2 gegenüber dem Behälterrohr 4 einzutauchen versucht, dabei werden die Spannsegmente 10 mit dem oberen Axialanschlag 11 in Eingriff kommen.

Aus der Fig. 6 ist ein Blockschaltbild dargestellt, bei dem der Schwingungsdämpfer 1 eine Arretierung 7 aufweist, welche über eine Hydraulikleitung bzw. pneumatische Leitung 15 und einem Ventil 16 von einem Kompressor 17 beaufschlagt wird. Sowohl der Kompressor 17 wie auch das Ventil 16 werden über die Steuerung 18 entsprechend angesteuert.

Bezugszeichenliste

1 Schwingungsdämpfer
2 Kolbenstange
3 Kolben
4 Behälterrohr
5 Befestigungen
6 Außenrohr
7 Arretierung
8 elastisches Element
9 Hohlraum
10 Spannsegmente
11 Axialanschläge
12 Arbeitszylinder
13 Druckanschluß
14 Feder
15 Hydraulikleitung
16 Ventil
17 Kompressor
18 Steuerung
19 Ausnehmung

Claims

1. Teleskopschwingungsdämpfer insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Behälterrohr, einem an einer Kolbenstange befestigten, ventilbestückten Kolben, der das Behälterrohr bzw. einen im Behälterrohr angeordneten Arbeitszylinder in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei die Kolbenstange im Bereich des oberen Arbeitsraumes durch eine Kolbenstangenführung dichtend nach außen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial außerhalb des Behälterrohres (4) ein mit der Kolbenstange (2) befestigtes Außenrohr (6) angeordnet ist, wobei das Behälterrohr (4) mit dem Außenrohr (6) über eine kraft- und/oder formschlüssige Arretierung (7) axial fixierbar ist.

2. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung (7) koaxial zwischen dem Behälterrohr (4) und dem Außenrohr (6) angeordnet ist.

3. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Arretierung ein elastisches, seiner Größe in radialer Richtung veränderbares Element (8) vorgesehen ist.

4. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (8) mit mindestens einem Hohlraum (9) versehen ist, der mit einem Medium befüllbar ist.

5. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Medium ein Gas und/oder ein Fluid verwendet wird.

6. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung (8) mindestens teilweise Spannsegmente (10) aufweist.

7. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 3 und Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Behälterrohr (4) und dem Außenrohr (6) das elastische Element (8) und die Spannsegmente (10) angeordnet sind.

8. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (8) durch axiale Druckbeaufschlagung radial in seiner Größe veränderbar ist.

9. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsegmente (10) über den Umfang des Behälterrohres verteilt angeordnet sind.

10. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsegmente (10) mit Axialanschlägen (11) zusammenwirken.

11. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannsegmente (10) einteilig ausgebildet sind.

12. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der sich benachbarten Flächen des Behälterrohres (4) oder des Spannsegmentes (10) zur Ausbildung eines Formschlusses mit einer entsprechenden Oberflächenkontur versehen ist.

13. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Oberflächenkontur beispielsweise Rund-, Trapez- und/oder Sägezahnkonturen vorgesehen sind.

14. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die der einen Oberflächenkontur benachbarte Kontur zur Arretierung (7) elastisch an die Oberflächenkontur anpaßbar ist.

15. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Spannsegmente (1a) bei Zug- oder Druckbelastung des Schwingungsdämpfers (1) beim Ladevorgang im jeweiligen Anschlag (11) axial und radial fixiert werden.

16. Teleskopschwingungsdämpfer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (10) nach erfolgtem Ladevorgang und anschließendem Druckabbau im elastischen Element (8) durch die Feder (14) um ihre Ausgangsposition bringbar sind.