DE3322366C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zweirohr-Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein mit einer nach außen abgedichteten Kolbenstange verbundener Dämpf­ kolben axial beweglich angeordnet ist und den mit Dämpfflüssig­ keit gefüllten Zylinderinnenraum in zwei Arbeitsräume unter­ teilt, wobei der Zylinder an einem unteren Ende ein Bodenventil aufweist und am oberen Ende in eine entsprechende Aufnahme einer Kolbenstangenführung eingreift und zwischen dem Zylinder und einem Behälter ein als ein Ausgleichsraum dienender Ring­ raum vorgesehen ist und die Schwingungsdämpferteile nach dem Verschließen unter axialer Vorspannung stehen, wodurch die Stirnfläche des Zylinders gegen eine Anlagefläche der Kolben­ stangenführung gedrückt wird und zwischen der Außenwand des Zylinders und der Kolbenstangenführung ein die Anlagefläche übergreifender, einerseits mit der Kolbenstangenführung, an­ dererseits mit dem Zylinder zusammenwirkender axial fixierter Körper oberhalb des Dämpfflüssigkeitsspiegels angeordnet ist, dessen Innenfläche über einen Großteil seiner axialen Länge mit der Außenfläche des Zylinders einen Raum begrenzt.

Bei Zweirohrschwingungsdämpfern, deren Entlüftung des oberen Arbeitsraumes über die Kolbenstangenführung erfolgt, ist es erforderlich, daß die Verbindungsstelle zwischen der Stirn­ fläche des Zylinders und der Kolbenstangenführung dicht ist, damit durch die auftretenden hohen Druckdifferenzen zwischen dem oberen Arbeitsraum an dieser Stelle ein Austreten von Dämpfflüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit vermieden wird. Bei Undichtigkeiten an dieser Verbindungsstelle treten freie Dämpf­ flüssigkeitsstrahlen in den Gasraum des teilweise mit Gas und Flüssigkeit gefüllten Ausgleichsraumes. Infolge des plötzlichen Druckabfalls an dieser Stelle erfolgt eine intensive Vermi­ schung der dünnen Flüssigkeitsstrahlen mit Gas, wodurch eine Verschäumung entsteht, die zu einem Dämpfkraftabfall bzw. zu einem Dämpfkraftausfall der der Druckstufe zugeordneten Dämp­ fung führt.

Insbesondere bei Zweirohrschwingungsdämpfern, die mit hoher Dämpfkraft arbeiten, ist es bekannt, zwischen den Zylinder und die Kolbenstangenführung einen Dichtring einzufügen, der bei­ spielsweise aus Weicheisen besteht. Eine einwandfreie Dicht­ wirkung ist infolge der hohen auftretenden Kräfte auch hier­ durch nicht sichergestellt. Weiter ist es durch die DE-OS 29 48 391 bekannt, die Vorspannung an der Einspannstelle zwi­ schen Zylinder und Kolbenstangenführung dadurch zu erhöhen, daß der Behälter nach dem Verschließen mit einer umlaufenden Ein­ drückung versehen wird, welche sich über einen großen axialen Bereich erstreckt. Ein Austreten von Flüssigkeitsstrahlen zwi­ schen der Stirnfläche des Zylinders und der Anlagefläche der Kolbenstangenführung wird in keinem dieser Fälle restlos ver­ hindert, so daß nach wie vor die Gefahr des Verschäumens be­ steht.

Zur Entlüftung des oberen Arbeitsraumes eines Zweirohrschwin­ gungsdämpfers ist es durch die DE-PS 11 46 705 bekannt, Entlüf­ tungskanäle im Bereich der Einspannstelle des Zylinders in der Kolbenstangenführung anzuordnen. Zwischen der Stirnfläche des Zylinders und der Anlagefläche der Kolbenstangenführung ist ein Winkelring eingespannt, der einen nach oben offenen, traufen­ förmigen Ringspalt bildet. Für die aus den Entlüftungskanälen mit hoher Geschwindigkeit austretenden Ölstrahlen wird ein Verschäumen vermieden, da sie in den ölgefüllten Ringspalt münden. Bei Zweirohrschwingungsdämpfern, die für hohe Dämpf­ kräfte ausgelegt sind, wird durch diese Konzeption nicht si­ chergestellt, daß an der Einspannstelle auf der Seite des Win­ kelringes zur Stirnfläche des Zylinders hin eine absolute Dichtheit gewährleistet ist, so daß bei hohen Drücken im Ar­ beitsraum an dieser Stelle ebenfalls dünne Ölstrahlen in den Ausgleichsraum austreten und zerstäuben und somit eine uner­ wünschte Verschäumung der Dämpfflüssigkeit bewirken.

Die DE-AS 12 92 014 zeigt einen Zweirohrschwingungsdämpfer, wo­ bei von einem zwischen Zylinder und Kolbenstangenführung ange­ ordneten Körper ein traufenförmiger Raum gebildet wird, der eine Überlaufbohrung aufweist. Diese Überlaufbohrung mündet in einen von der Außenfläche des Körpers und der Innenfläche des Behälters gebildeten engen Ringspalt. Der Überlauf ermöglicht keine über den Durchmesser des Ringspaltes gleichmäßige Abströ­ mung und der Körper selbst erfordert eine relativ umständliche Montage, da dieser mit der Kolbenstangenführung durch Ein­ drücken des Endes verbunden ist. Auch die Verbindung des Zylinders mit dem Körper und der Kolbenstangenführung erfordert präzise gefertigte und dementsprechend teuere Teile.

Die Zweirohrschwingungsdämpfer entsprechend den britischen Pa­ tentschriften 5 69 347 und 9 24 478 zeigen sehr lange, rohrförmi­ ge Körper, die den Zylinder umgeben und mit diesem jeweils einen Ringspalt bilden. Jeder Ringspalt ist über die gesamte axiale Länge mit einem konstanten Querschnitt versehen, wobei die rohrförmigen Körper jeweils unterhalb eines Ölspiegels ge­ führt sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Zweirohr­ schwingungsdämpfer zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln ein Verschäumen der an der Einspannstelle von Zylinder und Kol­ benstangenführung auftretenden Ölstrahlen vermieden wird, ohne daß hierfür ein spezieller Dichtungsaufwand erforderlich ist. Der Zweirohrschwingungsdämpfer selbst soll einfach im Aufbau bleiben und ohne Schwierigkeiten montiert werden können.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Hierdurch können die zwischen der Stirnfläche des Zylinders und der Anlagefläche der Kolbenstangenführung durchtretenden dünnen Ölstrahlen nicht sofort in den Ausgleichsraum eintreten, son­ dern gelangen zum langsameren Druckabbau zunächst in den von Zylinder und den in sich geschlossenen Körper gebildeten Raum. Dadurch wird, wie Versuche einwandfrei erwiesen haben, ein Ver­ schäumen der aus dieser Stelle austretenden Flüssigkeitsstrah­ len vermieden und somit die Funktionssicherheit des Zweirohr­ schwingungsdämpfers gewährleistet.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung ist die Befestigungs­ stelle vom Körper an der Kolbenstangenführung gebildet, während ein dem Außendurchmesser des Zylinders angepaßter Abschnitt mit einem sich konisch nach unten erweiternden Ansatz als Fügehilfe für den Zylinder versehen ist und zwischen dem Abschnitt und dem Außendurchmesser des Zylinders der Ringspalt geringer Brei­ te angeordnet ist. Wesentlich hierbei ist, daß sich trotz des Ringspaltes ein zumindest geringer Druck in dem von der Außen­ wand des Zylinders und dem Körper gebildeten Raum aufbauen kann, so daß ein Verschäumen der Flüssigkeit vermieden wird. Der konische, sich nach unten erweiternde Ansatz beinhaltet eine wesentliche Montageerleichterung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Breite des Ringspaltes kleiner als 0,2 mm.

Die Befestigung des Körpers erfolgt, wie die Erfindung zeigt, auf einfache Weise dadurch, daß dieser mindestens einen ra­ dial nach innen gerichteten Vorsprung aufweist, der in eine entsprechende Vertiefung eingreift. Der Körper wird somit durch eine Art Schnappverbindung befestigt, wobei unter Auf­ wendung einer Axialkraft der Körper auf das entsprechende Bau­ teil aufgeschoben wird und der nach innen gerichtete Vor­ sprung in die entsprechende Vertiefung einschnappt.

Entsprechend einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Körper durch ein rohrförmiges Bauteil gebildet, dessen unteres Ende durch ein im Durchmesser verringertes Rohrstück gebildet und auf der Außenfläche des Zylinders befestigt ist. Hierbei kann erfindungsgemäß der Körper am oberen Ende mit der Kolbenstangenführung einen Ringspalt geringer Breite bilden.

Eine sehr preiswerte Ausführungsform des Körpers wird dadurch erhalten, daß dieser gemäß der Erfindung ein Kunststoffteil ist.

Anhand der Zeichnung wird nachfolgend die Erfindung näher beschrie­ ben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Zweirohr-Schwingungsdämpfer;

Fig. 2 einen Ausschnitt des Schwingungsdämpfers im Bereich des Körpers;

Fig. 3 eine Ausführungsform, bei der der Körper auf dem Zylinder­ rohr befestigt ist.

Der Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach Fig. 1 besteht aus dem Zylin­ derrohr 1, in welchem ein mit einer Kolbenstange 2 verbundener und Dämpfventile tragender Kolben 3 axial verschiebbar angeordnet ist. Der Zylinder 1 greift mit dem einen Ende in den Zylinderboden des Bodenventils 4 und mit dem anderen Ende in die Kolbenstangenführung 5 ein und ist im Behälter 6 nach dem Verschließen unter axialer Vor­ spannung. Der Innenraum des Zylinders 1 wird vom Kolben 3 in den unteren Arbeitsraum 7 und den oberen Arbeitsraum 8 unterteilt, wo­ bei diese Arbeitsräume mit Dämpfflüssigkeit gefüllt sind. Über das Bodenventil 4 steht der teilweise mit Flüssigkeit und teilweise mit Gas gefüllte Ausgleichsraum 9 mit dem unteren Arbeitsraum 7 in Ver­ bindung. In der Kolbenstangenführung 5 ist ein Dichtungsraum vorge­ sehen, in den zumindest teilweise die Kolbenstangen-Dichtung 11 ragt und dieser Dichtungsraum 10 über mindestens einen Kanal 12 mit dem Ausgleichsraum 9 in Verbindung steht. Die obere Stirnfläche 13 des Zylinders 1 wird gegen die Anlagefläche 14 der Kolbenstangen­ führung 5 gedrückt, während ein Körper 15 mit der Außenfläche des Zylinders 1 einen Raum 16 bildet.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist der die Anlagefläche 14 übergreifende Körper 15 einen dem Außendurchmesser des Zylinders angepaßten Ab­ schnitt 17 auf, der mit der Außenfläche des Zylinders 1 einen Ring­ spalt 19 bildet, wobei dieser Ringspalt 19 eine Breite aufweist, die kleiner als 0,2 mm ist. Als Fügehilfe für die Montage besitzt der Körper 15 einen konisch sich nach unten erweiternden Ansatz 18. Am oberen Ende liegt der Körper 15 auf der zylindrischen Fläche 22 der Kolbenstangenführung 5. Zur axialen Fixierung auf der Kolben­ stangenführung 5 ist der Körper 15 mit mindestens einem nach innen gerichteten Vorsprung 23 versehen, der in eine entsprechende Vertie­ fung 24 der Kolbenstangenführung 5 eingreift. Auf einfache Weise wird diese Vertiefung 24 der Kolbenstangenführung 5 durch eine um­ laufende Nut gebildet.

Da die Wirkungsweise eines Zweirohr-Schwingungsdämpfers hinreichend bekannt ist, wird nachfolgend lediglich auf die Einrichtung zur Ver­ hinderung des Verschäumens eingegangen. Beim Zughub, d. h., bei nach oben aus dem Zylinder 1 austretender Kolbenstange 2, erfolgt im oberen Arbeitsraum 8 ein starker Druckanstieg in der Dämpfflüssig­ keit. Dies bewirkt, daß in dem Spalt zwischen der Kolbenstange 2 und der Kolbenstangenführung 5 in den Dichtungsraum 10 Dämpfflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 8 gedrückt wird und in den dort vorhandenen Öl­ sumpf mündet. Von dort fließt diese Dämpfflüssigkeit über die Kanäle 12 in den Ausgleichsraum 9 ab. Infolge hohen Druckes im Arbeitsraum 8 gelangt Dämpfflüssigkeit zwischen der Stirnfläche 13 des Zylinders 1 und der Anlagefläche 14 der Kolbenstangenführung 5 mit hoher Ge­ schwindigkeit in den Raum 16, der von der Außenwand des Zylinders und der Innenwand des Körpers 15 gebildet ist. Infolge des geringen Spaltes 19 zwischen dem, dem Außendurchmesser des Zylinders 1 ange­ paßten Abschnitt 17 und dem Zylinder 1, kann die Dämpfflüssigkeit nicht sofort in den Ausgleichsraum 9 abfließen, sondern bildet eine Art Ölvorlage in dem Raum 16. Obwohl in der dargestellten Ausführungs­ form nach den Fig. 1 und 2 der konische Ansatz 18 des Körpers 15 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Gasraum des Ausgleichsraums 9 mündet, wird durch den Körper 15 der Druckabbau der zwischen der Stirnfläche 13 und der Anlagefläche 14 austretenden Ölstrahlen der­ art verlangsamt, daß ein Verschäumen vermieden wird.

Die Ausführungsform nach der Fig. 3 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß der Körper 15 mit einem im Durchmesser verringerten Rohrstück 28 versehen und damit auf der Außenfläche des Zylinders 1 befestigt ist. Der Innendurch­ messer des Körpers 15 bildet mit der zylindrischen Fläche 22 der Kolbenstangenführung 5 einen Ringspalt 21. Der im Raum 16 vorhandene Ölsumpf kann sich nicht nach unten in den Ausgleichsraum 9 entleeren, so daß die aus dem Arbeitsraum 8 zwischen Zylinder 1 und Kolben­ stangenführung 5 austretende Dämpfflüssigkeit ständig in den ölge­ füllten Raum 16 strömt und von dort über den Ringspalt 21 unter Druckabbau in den zwischen dem Zylinder 1 und dem Behälter 6 befind­ lichen Ausgleichsraum 9 strömt.

Claims (6)

1. Zweirohr-Schwingungsdämpfer für Fahrzeuge, bestehend aus einem Zylinder, in welchem ein mit einer nach außen abgedichteten Kolbenstange verbundener Dämpfkolben axial beweglich angeord­ net ist und den mit Dämpfflüssigkeit gefüllten Zylinderinnen­ raum in zwei Arbeitsräume unterteilt, wobei der Zylinder an einem unteren Ende ein Bodenventil aufweist und am oberen Ende in eine entsprechende Aufnahme einer Kolbenstangenführung eingreift und zwischen dem Zylinder und einem Behälter ein als Ausgleichsraum dienender Ringraum vorgesehen ist und die Schwingungsdämpferteile nach dem Verschließen unter axialer Vorspannung stehen, wodurch die Stirnfläche des Zylinders ge­ gen eine Anlagefläche der Kolbenstangenführung gedrückt wird und zwischen der Außenwand des Zylinders und der Kolbenstan­ genführung ein die Anlagefläche übergreifender, einerseits mit der Kolbenstangenführung und andererseits mit dem Zylinder zu­ sammenwirkender, axial fixierter Körper oberhalb des Dämpf­ flüssigkeitsspiegels angeordnet ist, dessen Innenfläche über einen Großteil seiner axialen Länge mit der Außenfläche des Zylinders einen Raum begrenzt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das eine Ende des Körpers der Befesti­ gung dient, während das andere Ende mit der entsprechenden Gegenfläche einen Ringspalt (19, 21) geringer Breite und kur­ zer axialer Länge bildet.

2. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungsstelle vom Körper (15) an der Kolbenstangenführung (5) gebildet ist, während ein dem Außen­ durchmesser des Zylinders (1) angepaßter Abschnitt (17) mit einem sich konisch nach unten erweiternden Ansatz (18) als Fügehilfe für den Zylinder (1) versehen ist und zwischen dem Abschnitt (17) und dem Außendurchmesser des Zylinders (1) der Ringspalt (19) geringer Breite angeordnet ist.

3. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Breite des Ringspaltes (19) kleiner als 0,2 mm ist.

4. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zur axialen Fixierung des Körpers (15) dieser mindestens einen radial nach innen gerichteten Vorsprung (23) aufweist, der in eine entsprechende Vertiefung (24) der Kolbenstangenführung (5) eingreift.

5. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigungsstelle des Körpers (15) an der Außenwand des Zylinders (1) angeordnet ist, während das andere Ende des Körpers (15) mit der Kolbenstangenführung (5) den Ringspalt (21) mit geringer Spaltbreite bildet.

6. Zweirohr-Schwingungsdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Körper (15) ein Kunststoffteil ist.