DE3044596A1

DE3044596A1 - Vehicle suspension hydraulic damper cylinder piston - has spring loaded valve plates with oil flow throttle holes located at piston rod side

Info

Publication number: DE3044596A1
Application number: DE19803044596
Authority: DE
Inventors: Bernd 5222 Morsbach Hesse; Heinz Kraft; Wilfried 5227 Windeck Krämer; Heinz Müller; Herbert 5483 Bad Neuenahr Pawlak; Robert 5208 Eitorf Simon
Original assignee: Boge GmbH
Current assignee: ZF Boge GmbH
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1982-06-03

Abstract

A hydraulic damper cylinder for vehicles includes a piston (1) which has two sets of axial oil transfer holes (4,5). Each set of holes is provided with a spring loaded valve plate (15,21). The valve plate (15) at the piston rod side (3) has two circular sets of holes which throttle the oil transfer in both directions. For damping fast piston movement, the second valve plate (21) opens due to the compression of the valve springs (14,22).

Description

Hydraulischer Teleskop-Schwingungsdämpfer, insbe-Hydraulic telescopic vibration damper, especially

sondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Teleskop-Schwingungsdämpfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge,mit einem Kolben mit wenigstens zwei Ventilplatten, der an einer Kolbenstange befestigt ist, bei deren Hin- und Herbewegungen in einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Zylinder Dämpfungskräfte erzeugt werden, mit zwei je für eine Strömungsrichtung bestimmten Gruppen von vorzugsweise auf demselben Teilkreis liegenden Durchtrittskanälen, deren austrittsseitige Mündungen durch ringförmige federbelastete Ventilplatten abgedeckt sind, wobei wenigstens einer Gruppe von Durchtrittskanälen im Bereich einer Kolbenstirnseite eine Platte mit sich an die Durchtrittskanäle anschließenden Durchbrüchen zugeordnet ist, deren Gesamtquerschnitt kleiner ist als der Gesamtquerschnitt der Durchtrittskanäle.special for motor vehicles The invention relates to a hydraulic Telescopic vibration damper, in particular for motor vehicles, with a piston at least two valve plates, which is attached to a piston rod, at the Back and forth movements in a cylinder filled with damping fluid. Damping forces are generated, with two groups of preferably, each determined for a direction of flow Passage channels lying on the same pitch circle, their mouths on the outlet side are covered by annular spring-loaded valve plates, at least a group of passage channels in the area of a piston face, a plate is associated with adjoining the passage channels, the Total cross-section is smaller than the total cross-section of the passage channels.

Die Kolben derartiger Schwingungsdämpfer sind bei gleichem Aufbau und gleichem Durchmesser je nach den unterschiedlichen an den Verlauf der Dämpfungs- kennlinien gestellten Anforderungen mit Durchtrittskanälen verschiedener Anzahl und verschiedener Querschnitte versehen. Für die Serienfertigung ist es deshalb nachteilig, daß jeweils Kolben mit entsprechender Zahl unterschiedlichster Durchtrittskanäle herzustellen und auf Lager zu halten sind. Für die Herstellung der verschiedenen Kolbentypen sind die Maschinen und Werkzeugvorrichtungen häufig neu einzurichten. Die Lagerhaltung der Kolben ist relativ platzaufwendig. Systemwechsel erfordern jeweils neue Maschineneinrichtung und bedingen gegebenenfalls Unbrauchbarkeit bereits hergestellter Kolben, bei welchen Anzahl und Querschnitte der Durchtrittskanäle nicht mehr den gestellten Anforderungen entsprechen.The pistons of such vibration dampers have the same structure and the same diameter depending on the different on the course of the damping characteristics made requirements with passage channels of different numbers and different Provide cross-sections. For series production, it is therefore disadvantageous that in each case Manufacture pistons with a corresponding number of different passage channels and are to be kept in stock. For the production of the various types of pistons the machines and tool devices often have to be set up anew. Warehousing the piston takes up a relatively large amount of space. System changes always require new machine equipment and may cause pistons that have already been manufactured to be unusable, in which case Number and cross-sections of the passage channels no longer meet the requirements correspond.

Aus der DE-OS 24 24 040 ist ein Schwingungsdämpfer mit einem Kolben der eingangs beschriebenen Gattung bekannt, bei dem der engste Querschnitt jedes einzelnen Durchtrittskanals einer für eine Strömungsrichtung bestimmten Gruppe, durch welchen die Dämpfung bei hoher Kolbengeschwindigkeit und weit geöffnetem Ventil bestimmt wird, durch einen dem jeweiligen Durchtrittskanal zugeordneten Durchbruch in einer vorgelagerten, parallel zu einer Kolbenstirnseite angeordneten sternförmigen Platte gebildet wird. Ein Grund für diese Anordnung der engsten Querschnitte in einer zusätzlichen gesonderten Platte ist nicht angegeben, während die Nachteile leicht erkennbar sind. Eine genaue Abdichtung der durch die zusätzliche Platte vergrößerten Anzahl von Einzelteilen der Kolbenanordnung, welche mit großen Berührungsflächen parallel aneinander anliegen, ist insbesondere in der Serienfer- tigung bei vertretbarem Aufwand nicht möglich.From DE-OS 24 24 040 a vibration damper with a piston of the type described above known, in which the narrowest cross-section of each individual passage channel of a group intended for one direction of flow, through which the damping at high piston speed and wide open valve is determined by an opening assigned to the respective passage channel in a star-shaped, upstream, parallel to a piston face Plate is formed. One reason for this arrangement of the narrowest cross-sections in an additional separate plate is not specified, while the disadvantages are easily recognizable. A precise seal of the enlarged by the additional plate Number of individual parts of the piston assembly, which with large contact surfaces parallel to each other, is particularly important in the series production activity not possible if the effort is reasonable.

Ein Weg der Strömung des Dämpfungsmittels durch Undichtigkeiten läßt eine genaue Einhaltung der gewünschten Dämpfungskennlinie nicht mehr zu.A way of the flow of the damping agent through leaks an exact adherence to the desired damping characteristic is no longer possible.

Die sternförmige Platte ist mit zusätzlichem baulichem Aufwand gegen Verdrehung gesichert, damit jeder der in ihr befindlichen Durchbrüche genau gegenüber der Mündung des zugehörigen Durchtrittskanals liegt.The star-shaped plate is against with additional structural effort Rotation secured, so that each of the openings in it exactly opposite the mouth of the associated passage channel.

Auch aus der GB-PS 2 33 132 ist es bekannt, in einem Teleskop-Schwingungsdämpfer den Durchtrittskanälen im Kolben in einer zu dessen Stirnseite parallelen Platte Durchbrüche zuzuordnen. Die Durchbrüche haben dabei jedoch keinen verengenden Querschnitt, sondern sie werden in bestimmten axialen Kolbenstellungen mehr oder weniger verschlossen und bewirken eine Anschlagdämpfung. Die Platte und der Kolben sind in aufwendiger Weise gegeneinander in Umfangsrichtung gegen Verdrehung gesichert.It is also known from GB-PS 2 33 132, in a telescopic vibration damper the passage channels in the piston in a plate parallel to its end face Assign breakthroughs. However, the openings do not have a narrowing cross-section, rather, they are more or less closed in certain axial piston positions and cause impact damping. The plate and the piston are more complex Way secured against rotation against each other in the circumferential direction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolben der eingangs beschriebenen Gattung so auszubilden, daß mit einfachen Mitteln ein Einsatz bei unterschiedlichen Anforderungen an die Dämpfungsleistung möglich wird. Insbesondere sollen die Anzahl der Einzelteile und der Aufwand für ihre Fertigung möglichst gering gehalten werden.The invention is based on the object of a piston of the initially to train described genus so that a use with simple means different requirements on the damping performance is possible. In particular the number of individual parts and the cost of their manufacture should be as low as possible being held.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Kolben die für seine äußeren Abmessungen größtmögliche Anzahl mindestens einer Gruppe von Durchtrittskanälen mit den größtmöglichen Querschnitten aufweist und die Durchbrüche in mindestens einer Ventilplatte für die Abdeckung der austrittsseitigen Mündungen einer ersten Gruppe von Durchtrittskanälen für eine erste Strömungsrichtung der Dämpfungsflüssigkeit gegenüber den eintrittsseitigen Mündungen der Durchtrittskanäle einer zweiten Gruppe für eine zweite Strömungsrichtung vorgesehen sind.According to the invention, this object is achieved in that the piston the largest possible number of at least one group of for its external dimensions Has passage channels with the largest possible cross-sections and the openings in at least one valve plate for covering the mouths on the outlet side a first group of passage channels for a first flow direction of the Damping fluid opposite the mouths of the passage channels on the inlet side a second group are provided for a second flow direction.

Durchbrüche in den verhältnismäßig dünnen Ventilplatten lassen sich vorteilhaft maßgenau unter Einhaltung engster Toleranzen mit genormten Werkzeugen herstellen. Ventilplatten mit unterschiedlichem Querschnitt der Durchbrüche können ohne besonderen Platzbedarf in großen Stückzahlen auf Lager gehalten werden. Hierbei bleibt in vorteilhafter Weise der beim Kalibrieren der meist in Sinter- oder Spritzgußtechnik hergestellten Kolben auftretende Mangel einer Querschnittsänderung der Durchtrittskanäle ohne Einfluß auf die gewünschte Dämpferleistung.Breakthroughs in the relatively thin valve plates can be advantageously dimensionally accurate while maintaining the tightest tolerances with standardized tools produce. Valve plates with different cross-sections of the openings can can be kept in stock in large numbers without any special space requirements. Here remains in an advantageous manner that when calibrating, usually in sintering or injection molding technology Manufactured piston occurring lack of a change in cross-section of the passage channels without affecting the desired damper performance.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Anzahl der Durchbrüche in der Ventilplatte gegenüber der Anzahl der zugehörigen Durchtrittskanäle im Kolben unterschiedlich ist. Dadurch kann der Gesamtquerschnitt der Durchbrüche in der Ventilplatte in besonders weiten Grenzen gegenüber dem Gesamtquerschnitt der zugehörigen Durchtrittskanäle werkzeuggerecht verändert werden.An advantageous embodiment of the invention results from that the number of openings in the valve plate compared to the number of associated Passage channels in the piston is different. This allows the total cross-section the openings in the valve plate within particularly wide limits compared to the overall cross-section the associated passage channels can be changed to suit the tool.

Gemäß einem ganz besonders vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist die Anzahl der Durchbrüche in der Ventilplatte größer als die Anzahl der zugehörigen Durchtrittskanäle im Kolben. Hierdurch liegen die Mündungen der Durchtrittskanäle strömungsgünstig in engster Nähe der Durchbrüche, wodurch die Dämpfungsleistung eindeutig und mit großer Genauigkeit reproduzierbar bestimmt wird.According to a particularly advantageous feature of the invention the number of breakthroughs in of the valve plate larger than the number the associated passage channels in the piston. As a result, the mouths of the Passage channels streamlined in close proximity to the breakthroughs, whereby the Damping performance is determined clearly and reproducibly with great accuracy.

Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung stehen die Durchbrüche in der Ventilplatte mit der in dieser vorgesehenen Öffnung für die Kolbenstange in offener Verbindung. Dadurch können die relativ kleinen Durchbrüche gemeinsam mit der verhältnismäßig großen Kolbenstangenöffnung in der Ventilplatte mit einem stabilen Verbundwerzeug gestanzt werden.According to a further advantageous feature of the invention are the Breakthroughs in the valve plate with the opening provided in this for the piston rod in open connection. This allows the relatively small breakthroughs together with the relatively large piston rod opening in the valve plate with a stable composite tool can be punched.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellt sind, näher erläutert.The invention is explained below with reference to exemplary embodiments are shown schematically in the accompanying drawing, explained in more detail.

Es zeigen: Figur 1 einen Kolben mit Ventilplatte nach der Erfindung im axialen Längsschnitt, Figur 2 den Kolben nach Figur 1 im Schnitt A-A, Figur 3 eine Ventilplatte mit zur Kolbenstangenöffnung hin offenen Durchbrüchen und Figur 4 eine Ventilplatte mit allseitig begrenzten Durchbrüchen.The figures show: FIG. 1 a piston with a valve plate according to the invention in axial longitudinal section, FIG. 2, the piston according to FIG. 1 in section A-A, FIG. 3 a valve plate with openings open towards the piston rod opening and figure 4 a valve plate with openings limited on all sides.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Kolben 1 ist mit einer Mutter 2 am Ende einer Kolbenstange 3 befestigt. In dem Kolben 1 sind parallel zu seiner Längsachse jeweils auf gemeinsamen Teilkreisen eine erste Gruppe von (relativ großen) Durchtrittskanälen 4 und eine zweite Gruppe von Durchtrittskanälen 5 angebracht. Die austrittsseitigen Mündungen 6 der Durchtrittskanäle 4 der ersten Gruppe öffnen in einen ersten Ringraum 7, der von einer äußeren Dichtkante 8 und einer inneren Dichtkante 9 radial begrenzt wird. In einem zweiten Ringraum lo, der von einer inneren Dichtkante 11 und der mittleren Dichtkante 9 begrenzt wird, enden die eintrittsseitigen Mündungen 12 der Durchtrittskanäle 5 der zweiten Gruppe.The piston 1 shown in Figures 1 and 2 is with a nut 2 at the end of a piston rod 3 attached. In the piston 1 are parallel a first group of (relative large) passage channels 4 and a second group of passage channels 5 attached. The outlet-side openings 6 of the passage channels 4 of the first group open in a first annular space 7, which is of an outer sealing edge 8 and an inner Sealing edge 9 is limited radially. In a second annulus lo, from an inner Sealing edge 11 and the middle sealing edge 9 is limited, the entry-side end Mouths 12 of the passage channels 5 of the second group.

Konzentrisch um ein abgesetztes Ende der Kolbenstange 6 ist eine Feder 14 gegen einen Bund 13 abgestützt, die eine axial bewegliche Ventilplatte 15 beaufschlagt. Die Ventilplatte 15 weist im Bereich des zweiten Ringraums lo Durchbrüche auf, die in Richtung der Öffnung 16 offen (Durchbrüche 17, Figur 3) oder allseitig radial begrenzt (Durchbrüche 18, Figur 4) ausgebildet sein können.A spring is concentric around an offset end of the piston rod 6 14 supported against a collar 13 which acts on an axially movable valve plate 15. The valve plate 15 has in the region of the second annular space lo openings which Open in the direction of the opening 16 (openings 17, FIG. 3) or radially on all sides limited (openings 18, Figure 4) can be formed.

Die Durchtrittskanäle 5 der zweiten Gruppe haben austrittsseitige Mündungen 19 in einen dritten Ringraum 20. Dieser wird von einem Ventilteller 21 abgedeckt, der von einer Schraubenfeder 22 beaufschlagt ist, die mit ihrem anderen Ende gegen eine Mutter 23 abgestützt ist, welche auf die Kolbenstange 3 aufgeschraubt ist.The passage channels 5 of the second group have the outlet side Openings 19 into a third annular space 20. This is controlled by a valve disk 21 covered, which is acted upon by a coil spring 22, which with her other The end is supported against a nut 23 which is screwed onto the piston rod 3 is.

Bei einer schnellen Bewegung des Kolbens 1 an der Kolbenstange 3 in Pfeilrichtung bestimmt der Gesamtquerschnitt der Durchbrüche 17, 18 bei voll geöffnetem Ventilteller 21 die Dämpfung, die durch Auswechseln der Ventilplatte 15 mit einem anderen Gesamtquerschnitt der Durchbrüche 17, 18 bei gleichem Kolben 1 leicht unterschiedlichen Dämpfungsanforderungen angepaßt werden kann.With a rapid movement of the piston 1 on the piston rod 3 in The direction of the arrow determines the total cross-section of the openings 17, 18 at full open Valve plate 21 the damping that is achieved by replacing the valve plate 15 with a different overall cross-section of the openings 17, 18 with the same piston 1 slightly different Attenuation requirements can be adjusted.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, auch den Ventilteller 21 gegenüber den eintrittsseitigen Öffnungen der Durchtrittskanäle 4 der ersten Gruppe mit Durchbrüchen zu versehen.It is within the scope of the invention, also opposite the valve disk 21 the inlet-side openings of the passage channels 4 of the first group with openings to provide.

Claims

Claims 1. Hydraulic telescopic vibration damper, in particular for motor vehicles, with a piston with at least two valve plates, which is on one Piston rod is attached, with their reciprocating movements in a with damping fluid filled cylinder damping forces are generated, with two each for one direction of flow certain groups of passageways preferably lying on the same pitch circle, their mouths on the outlet side by means of ring-shaped spring-loaded valve plates are covered, with at least one group of passage channels in the area A piston stop has a plate with adjoining the passage channels Is assigned to breakthroughs, the total cross-section of which is smaller than the total cross-section of the passage channels, characterized in that the piston (1) is for his external dimensions as large as possible number of at least one group of passage channels with the largest possible cross-sections and the openings (17, 18) in at least a valve plate (15) for covering the outlet orifices (6) of a first group of passage channels (4) for a first flow direction of the damping liquid opposite the entry-side mouths (12) of the passage channels (5) of a second Group are provided for a second flow direction.

2. Telescopic vibration damper according to claim 1, characterized in that that the number of openings (17, 18) in the valve plate (15) is different compared to the number of associated passage channels (5) in the piston (1).

3. Telescopic vibration damper according to claim 2, characterized in that that the number of openings (17, 18) in the valve plate (15) is greater than the number of the associated passage channels (5) in the piston (1).

4. Telescopic vibration damper according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the openings (17) in the valve plate (15) with that in this provided opening (16) for the piston rod (3) are in open connection.