DE3932258C2 - Hydraulischer Stoßdämpfer mit einer Kolbendichtung für ein verbessertes Anfangs-Ansprechverhalten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Stoßdämpfer, insbesondere für die Aufhängung eines Kraftfahrzeugs.

Das veröffentlichte japanische Gebrauchsmuster 56-119035 beschreibt eine typische Ausführungsform eines Stoßdämpfers mit einem federnd belasteten Scheibenventil zum Öffnen und Schließen einer einen Kolben im wesentlichen axial durchsetzenden Bohrung. Der Stoßdämpfer hat außerdem einen nicht verschließbaren Durchlaß, durch welchen ein Arbeitsfluid ständig hindurchtreten kann. Der nicht verschließbare Durchlaß dient der Erzeugung einer Dämpfungskraft bei relativ niedrigen Kolbengeschwindigkeiten, bei denen das Scheibenventil aufgrund der relativ niedrigen Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Kolbens geschlossen bleibt. In diesem Geschwindigkeitsbereich des Kolbens erzeugt also allein der nicht verschließbare Durchlaß eine Dämpfungskraft aufgrund der Drosselung seiner Durchströmung. Wird dagegen die Kolbengeschwindigkeit so weit erhöht, daß die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Kolbens die das Scheibenventil geschlossen haltende Federkraft überwindet, dann öffnet das Scheibenventil und läßt damit eine verstärkte Durchströmung des Kolbens zu. Bei Erreichen oder Überschreiten dieser kritischen Kolbengeschwindigkeit ergibt sich eine sprunghafte Änderung der Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers.

Aus der DE-OS 29 09 278 ist ein hydraulischer Stoßdämpfer bekannt mit einer Durchgangsbohrung zwischen einer oberen Fluidkammer und einer unteren Fluidkammer. Die Durchgangsbohrung ist von einem Scheibenventil, bestehend aus zwei aufeinandergelegten kreisförmigen Scheiben verschlossen. Die obere der beiden Scheiben weist an ihrem äußeren Umfang einen Ausschnitt auf, wodurch eine laminare Strömung des Fluids bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten und einem Druckunterschied zwischen der oberen und unteren Kammer fließen kann. Mit zunehmendem Druck öffnet das Scheibenventil eine Durchgangsöffnung zwischen dem Ventilsitz und den Ventilscheiben. Bei hoher Kolbengeschwindigkeit bewegt sich das gesamte Scheibenventil gegen die Federkraft einer Schraubenfeder in vertikaler Richtung um eine größere Durchgangsöffnung zum Druckausgleich bereitzustellen.

Aus der DE-OS 29 22 437 ist eine Führungsanordnung für die Kolbenstange eines hydraulischen Stoßdämpfers bekannt. Die Kolbenstangenführung umfaßt eine Dichtung im oberen Bereich des Stoßdämpfers.

Zur Erzielung einer optimalen Dämpfung ist es erstrebenswert, daß sich die Dämpfungscharakteristik möglichst über den gesamten Bereich der Kolbengeschwindigkeit im wesentlichen linear ändert. Zur Erzielung einer solchen linear veränderlichen Dämpfungscharakteristik ist der Kolben nicht mit einem ständig offenen Durchlaß versehen. Wie in DE-PS 8 33 574 ausgeführt, ist die Dämpfungscharakteristik entsprechend der Beziehung S^2/3 veränderlich, wobei S = Kolbengeschwindigkeit ist.

Obwohl durch die Weglassung des ständig offenen Durchlasses eine gewisse Verbesserung erzielbar ist, läßt sich damit noch kein optimales Ansprechverhalten des Stoßdämpfers über den Bereich der Kolbengeschwindigkeiten erzielen. Insbesondere bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten bzw. zu Beginn der Kolbenbewegung kann sich die Dämpfungswirkung durch Leckfluß des Arbeitsfluids durch einen Spalt zwischen dem Kolben und dem Zylinder oder durch einen Spalt zwischen der Kolbenstange und einer abdichtenden Führung derselben verzögern oder verschlechtern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Stoßdämpfer anzugeben, bei dem eine gute Dämpfung auch im Bereich von niedrigen Kolbengeschwindigkeiten und eine möglichst lineare Dämpfungscharakteristik erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird von einem hydraulischen Stoßdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand mehrerer Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Stoßdämpfers in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 1 mit A bezeichneten Teils eines in der bevorzugten Ausführungsform verwendeten Kolbens,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 1 mit B bezeichneten Teils eines in der bevorzugten Ausführungsform verwendeten Bodenventils,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 1 mit C bezeichneten Teils des Kolbens,

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht eines in Fig. 1 mit D bezeichneten Teils einer Führungsanordnung,

Fig. 6A, 6B und 6C grafische Darstellungen der Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers, wobei 6A die Dämpfungscharakteristik eines ersten Ventils, 6B die Dämpfungscharakteristik eines zweiten Ventils und 6C die Dämpfungscharakteristik eines Sekundärdurchlasses darstellt,

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers in der bevorzugten Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig. 8 eine grafische Darstellung der Druckdifferenz am ersten Ventil,

Fig. 9 eine grafische Darstellung der Änderung der Dämpfungskraft zu Beginn eines Dämpfungsvorgangs,

Fig. 10 eine Schnittansicht eines in einer anderen Ausführungsform eines Stoßdämpfers verwendeten Kolbens,

Fig. 11 eine Schnittansicht einer in einer anderen Ausführungsform eines Stoßdämpfers verwendeten Führungsanordnung für eine Kolbenstange.

Fig. 1 zeigt in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen doppeltwirkenden hydraulischen Stoßdämpfer mit einem inneren und einem äußeren Zylinder 1 bzw. 6. Das obere Ende des inneren Zylinders 1 ist mit einem Führungsteil 2 in Verbindung mit einem Dichtungselement 3 verschlossen. Das untere Ende des Stoßdämpfers ist durch eine Bodengruppe 4 verschlossen. Der Innenraum des inneren Zylinders 1 ist mit einem Arbeitsfluid gefüllt. Ein im inneren Zylinder 1 verschieblicher Kolben 5 unterteilt dessen Innenraum in eine obere und eine untere Fluidkammer 1a bzw. 1b. Eine zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder ausgebildete ringförmige Vorratskammer 7 ist mit einem Arbeitsfluid und einem Gas gefüllt.

Der Kolben 5 ist am unteren Ende einer verschieblichen Kolbenstange 8 befestigt. Zu dem Kolben 5 gehören eine Stützscheibe 5a, eine Sperrscheibe 5b, ein Kolbenkörper 5c, ein erstes Scheibenventil 5d, eine Beilegscheibe 5e, eine Anschlagscheibe 5f, ein zweites Scheibenventil 5g, eine Beilegscheibe 5h, eine Buchse 5j, ein Federsitz 5k und eine Stützfeder 5m. Die genannten Teile sind auf ein einen verringerten Durchmesser aufweisendes Teil 8b der Kolbenstange 8 aufgesetzt und durch eine auf einen Gewindeabschnitt 8a der Kolbenstange 8 geschraubte Mutter 5n festgehalten.

Der Kolbenkörper 5c ist nahe seinem äußeren Umfang von einer äußeren Axialbohrung 502 durchsetzt. Ferner ist der Kolbenkörper 5c nahe seiner von dem Teil 8b der Kolbenstange 8 durchsetzten Mittelbohrung 501 von einer inneren axialen Durchgangsbohrung 503 durchsetzt. Das obere Ende der äußeren Axialbohrung 502 ist durch die Sperrscheibe 5b freigebbar verschlossen. Die Sperrscheibe 5b verhindert die Strömung des Fluids von der oberen in die untere Fluidkammer 1a bzw. 1b. Andererseits ist die Sperrscheibe 5b durch in der unteren Fluidkammer 1b herrschenden Fluiddruck verformbar, um eine Strömung des Fluids von der unteren in die obere Fluidkammer 1b bzw. 1a freizugeben.

Wie man in Fig. 2 erkennt, ist das untere Ende der inneren axialen Durchgangsbohrung 503 durch das erste und das zweite Scheibenventil 5d bzw. 5g geschlossen. Dabei sitzt das erste Scheibenventil 5d auf einer inneren und einer äußeren Sitzfläche 504 bzw. 505. Im Bereich der äußeren Sitzfläche 505 ist eine im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmige Nut 507 ausgebildet. Das zweite Scheibenventil 5g sitzt auf einer entlang dem äußeren Umfang des Kolbenkörpers 5c ausgebildeten, ringförmigen Sitzfläche 506. Wie man in Fig. 2 erkennt, steht das erste Scheibenventil 5d unter Zwischenlage der Beilegscheibe 5e der Anschlagscheibe 5f gegenüber. Der Umfangsrand der Beilegscheibe 5e bildet eine Abstützung für die Verformung des ersten Scheibenventils 5d. Dabei wird die Verformung des ersten Scheibenventils 5d durch die Anschlagscheibe 5f begrenzt, so daß also die größtmögliche Verformung der Dicke der Beilegscheibe 5e entspricht. Sobald sich der äußere Rand des ersten Scheibenventils 5d in Anlage an der Anschlagscheibe befindet, erfolgt anschließend eine stetig fortschreitende Verformung des Zwischenbereichs des ersten Scheibenventils in Abhängigkeit von der Zunahme der Reaktionskräfte.

In der dargestellten Ausführungsform hat das erste Scheibenventil eine relativ niedrige Federkonstante, so daß es bereits auf relativ niedrige Druckunterschiede zwischen der oberen und der unteren Fluidkammer 1a bzw. 1b anspricht. Daher wird das erste Scheibenventil 5d bereits bei sehr niedrigen Kolbengeschwindigkeiten verformt, um den gedrosselten Durchtritt des Arbeitsfluids zur Erzeugung einer entsprechenden Dämpfungskraft freizugeben. Zwischen dem zweiten Scheibenventil 5g und der Sitzfläche 506 ist wenigstens ein ständig offener Durchlaß 508 ausgebildet, um einen gedrosselten Durchtritt des Arbeitsfluids freizugeben. Dabei ist der wenigstens eine Durchlaß 508 zu Beginn der Kolbenbewegung noch nicht wirksam, sondern erst nach einer zur Freigabe des Durchtritts des Arbeitsfluids notwendigen Verformung des ersten Scheibenventils 5d.

Das zweite Scheibenventil 5g hat eine größere Federkonstante und damit einen höheren Verformungswiderstand. Der Federkoeffizient des zweiten Scheibenventils 5g ist so gewählt, daß sich eine gewünschte Änderung der Dämpfungskraft in Abhängigkeit vom Kolbenhub und von der Kolbengeschwindigkeit ergibt.

Die Bodengruppe 4 ist mit einem Bodenventil versehen. Zu diesem gehören eine äußere und eine innere Axialbohrung 402 bzw. 403, welche einen Körper 4f der Bodengruppe durchsetzen. Zum Bodenventil gehören ferner eine Beilegscheibe 4b, ein zweites Scheibenventil 4c, eine Beilegscheibe 4d, ein erstes Scheibenventil 4e, eine Sperrscheibe 4g, eine Haltescheibe 4h und ein Stützring 4j. Die genannten Teile sind auf eine den Körper 4f der Bodengruppe durchsetzende Schraube 4a aufgesetzt und durch eine Mutter 4k gesichert. Die Sperrscheibe 4g befindet sich in Anlage an auf der Oberseite des Körpers 4f ausgebildeten Sitzflächen, um das obere Ende der äußeren Axialbohrung 402 geschlossen zu halten, so daß eine Strömung des Fluids aus der unteren Fluidkammer 1b in die Vorratskammer 7 gesperrt, die Strömung in entgegengesetzter Richtung jedoch möglich ist.

Wie man in Fig. 3 erkennt, befindet sich das erste Scheibenventil 4e in Anlage an an einem mittleren Nabenteil und einem ringförmigen Steg an der Unterseite des Körpers 4f ausgebildeten Sitzflächen 404 bzw. 405, um das untere Ende der inneren Axialbohrung 403 geschlossen zu halten. Unmittelbar radial außerhalb der ringförmigen Sitzfläche 405 ist eine im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisende, umlaufende Nut 407 ausgebildet. Das zweite Scheibenventil 4c befindet sich in Anlage an einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Sitzfläche 406, in welcher wenigstens ein radialer Durchlaß 408 für eine konstante Mindestdurchströmung ausgebildet ist.

Wie man in Fig. 2 und 3 erkennt, arbeitet die Ventilanordnung der Bodengruppe im wesentlichen in der gleichen Weise wie die des Kolbens.

Wie man in Fig. 1 erkennt, ist das Führungsteil 2 von einer Mittelbohrung 2a durchsetzt, in welcher die Kolbenstange 8 verschieblich geführt ist. Eine in die Mittelbohrung 2a eingesetzte Führungsbuchse 9 befindet sich in abdichtender Anlage am Außenumfang der Kolbenstange 8. Ferner ist zwischen dem inneren Umfang des Führungsteils 2 und dem äußeren Umfang der Kolbenstange 8 ein Dichtungsring 12 für die weitere Verbesserung der Abdichtung angeordnet. Um die sichere Abdichtung zu gewährleisten, ist der Dichtungsring 12 als nahtloses Gebilde ausgeführt.

Eine im Führungsteil 2 ausgebildete, abgestufte kreisförmige Vertiefung dient als Fluid-Ausgleichskammer 10 und ist am oberen Ende durch eine Dichtungsanordnung 3 verschlossen. Das Führungsteil 2 und die Dichtungsanordnung 3 definieren zusammen einen Durchlaß 2c für eine Strömungsverbindung zwischen der oberen Fluidkammer 1a und einer in der Vorratskammer 7 ausgebildeten Gaskammer. Die Dichtungsanordnung 3 hat ein Dichtungselement 3a mit einem zylindrischen Teil 3b, welches stramm auf die Kolbenstange 8 aufgesetzt ist. Ferner weist das Dichtungselement 3a eine Dichtungslippe 3c auf, welche die Strömung von Fluid oder Gas zwischen der Ausgleichskammer 10 und der Gaskammer der Vorratskammer 7 sperrt oder drosselt.

Die Dichtungslippe 3c ist besonders wirksam zum Verhindern einer Strömung von Gas oder hydraulischer Flüssigkeit von der Vorratskammer 7 zur Ausgleichskammer 10, insbesondere wenn sich der Stoßdämpfer über längere Zeit in einem statischen Zustand befindet. Dabei könnte nämlich sonst Gas aus der Vorratskammer 7 über die Ausgleichskammer 10 in die obere Fluidkammer 1a gelangen. Die Dichtungslippe 3c in der dargestellten Ausführungsform vermag einen solchen Übertritt von Gas in die obere Fluidkammer sicher zu verhindern.

Die Wirkung der Dichtungslippe wird deutlich aus der folgenden Erläuterung. Da nämlich in der dargestellten Ausführungsform des Stoßdämpfers kein Gas in die obere Fluidkammer gelangen kann, ergibt sich bereits beim ersten Arbeitszyklus die normale Dämpfungswirkung des Stoßdämpfers. Demgegenüber ergibt sich bei einem bekannten Stoßdämpfer mit ständig offenem Durchlaß im Kolben und ohne eine solche Dichtungslippe während der ersten Arbeitszyklen nach längerem statischen Zustand eine vom Normalen abweichende Dämpfungscharakteristik.

In der bevorzugten Ausführungsform ist auf den äußeren Umfang des Kolbenkörpers 5c ein Kolbenring 11 aufgezogen. Dieser befindet sich in Gleitberührung mit der inneren Umfangsfläche des inneren Zylinders 1, um eine lecksichere Abdichtung zu schaffen. Um eine optimale Dichtungswirkung zu erzielen, ist der Kolbenring 11 als nahtloses Gebilde aus Polychlortrifluoräthylen oder aus einem anderen Werkstoff mit guten reibungsarmen und abdichtenden Eigenschaften ausgeführt. Wie man in Fig. 4 erkennt, findet der Kolbenring 11 Aufnahme in einer den Kolbenkörper 5c umgebenden Ringnut 5p. Im axialen Mittelbereich der Nut 5p ist eine Erhebung 5q ausgebildet, welche den Kolbenring 11 kippbeweglich abstützt, um seine abdichtende Anlage an der Innenfläche des inneren Zylinders zu gewährleisten.

Der im einzelnen in Fig. 5 dargestellte Dichtungsring 12 ist ebenfalls aus Polychlortrifluoräthylen gefertigt und hat daher gleichfalls gute reibungsarme und abdichtende Eigenschaften. Der Dichtungsring 12 findet Aufnahme in einer Sitznut 13a, welche im Führungsteil 2 ausgebildet und an eine Seite durch eine fest an diesem angebrachte Deckscheibe 13 begrenzt ist. Wie man in Fig. 5 erkennt, ist der Querschnitt des Dichtungsrings 12 kleiner als der der Sitznut 13a, so daß zwischen dem äußeren Umfang des Dichtungsrings und dem inneren Umfang des Führungsteils 2 ein Spalt 13b verbleibt. Dieser Spalt 13b gewährleistet ein gewisses Spiel für den Ausgleich einer gegebenenfalls vorhandenen Exzentrizität der Kolbenstange 8 in bezug auf das Führungsteil 2 im Rahmen der Fertigungstoleranzen.

Die Wirkungsweise der dargestellten Ausführungsform des Stoßdämpfers ist nachstehend unter Berücksichtigung seiner Ein- und Ausfahrbewegungen erläutert.

Beim Ausfahren oder Ausfedern bewegt sich der Kolben 5 im inneren Zylinder 1 aufwärts, so daß sich das Volumen der oberen Fluidkammer 1a verkleinert und das der unteren Fluidkammer 1b vergrößert. Dadurch entsteht eine Druckdifferenz derart, daß der Druck in der oberen Kammer 1a höher wird als der in der unteren Kammer 1b herrschende. Dies bewirkt eine Strömung des Fluids von der oberen Kammer 1a in die untere Fluidkammer 1b. Durch das Absinken des Fluiddrucks in der unteren Kammer 1b wird außerdem der Fluiddruck in der Vorratskammer 7 höher als der in der unteren Fluidkammer 1b herrschende, so daß eine Strömung des Fluids durch die Bodenventilgruppe entsteht. Somit fließt also Fluid aus der oberen Fluidkammer 1a sowie auch aus der Vorratskammer 7 in die untere Fluidkammer 1b, bis die Fluiddrücke in den drei Kammern gegeneinander ausgeglichen sind.

Beim Ausfahren des Kolbens oder Ausfedern des Stoßdämpfers fließt in der oberen Fluidkammer 1a vorhandenes Arbeitsfluid in die innere axiale Durchgangsbohrung 503. Diese Strömung des Fluids wird durch das erste und das zweite Scheibenventil 5d bzw. 5g gedrosselt, so daß eine Dämpfungskraft entsteht. Fig. 6A und 6B zeigen Dämpfungscharakteristiken des ersten bzw. des zweiten Scheibenventils 5d bzw. 5g in Abhängigkeit von der Hubgeschwindigkeit des Kolbens. Wie aus Fig. 6A hervorgeht, befindet sich das erste Scheibenventil 5d normalerweise im geschlossenen Zustand, so daß es die Strömung des Fluids von der oberen Fluidkammer 1a in die untere Fluidkammer 1b vollständig sperrt. Dabei spricht das erste Scheibenventil 5d jedoch bereits auf eine relativ geringe Druckdifferenz an und verformt sich, so daß zwischen ihm und der Sitzfläche 506 ein Durchlaß entsteht, welcher eine gedrosselte Strömung des Fluids von der oberen Kammer 1a über den Durchlaß 508 in die untere Fluidkammer 1b ermöglicht. Dabei ergibt sich die in Fig. 6A dargestellte Dämpfungskraft. Zu Beginn des Kolbenhubs erhöht sich dabei die Dämpfungskraft entsprechend der Beziehung S^2/3 zur Kolbengeschwindigkeit S. Diese durch das erste Scheibenventil hervorgerufene Dämpfungskraft ist beträchtlich stärker als die in einem bekannten Stoßdämpfer durch einen ständig offenen Durchlaß erzeugte.

Wenn der äußere Rand des ersten Scheibenventils 5d in Anlage an der Anschlagscheibe 5f kommt, wird die Federkonstante des ersten Scheibenventils größer, so daß sich die Änderungsgeschwindigkeit der Dämpfungskraft entsprechend ändert. In Fig. 6A entspricht der Punkt, an welchem sich die Änderungsgeschwindigkeit der Dämpfungskraft ändert, der Druckdifferenz, bei welcher der Umfangsrand des ersten Scheibenventils in Anlage an der Anschlagscheibe 5f kommt. In entsprechender Weise zeigt Fig. 8 die Änderung der Druckdifferenz in der Anfangsphase des Kolbenhubs bei relativ niedriger Hubgeschwindigkeit. Die gestrichelte Linie in Fig. 8 zeigt dabei die Änderung der Druckdifferenz in bezug auf die Fluid-Strömungsgeschwindigkeit Q in einem herkömmlichen, ständig offenen Durchlaß, während die ausgezogene Linie die Änderung der Druckdifferenz in bezug auf die Strömungsgeschwindigkeit im ersten Scheibenventil 5d darstellt. Wie aus einem Vergleich der beiden Linien in Fig. 8 hervorgeht, ist die Änderung der Druckdifferenz bei dem herkömmlichen, ständig offenen Durchlaß proportional dem Quadrat Q² der Strömungsgeschwindigkeit Q. Bei dem erfindungsgemäßen Scheibenventil ergibt sich für die Änderung der Druckdifferenz dagegen die Beziehung Q^2/3 zur Strömungsgeschwindigkeit Q. Daraus ist zu erkennen, daß in der dargestellten Ausführungsform bereits in der ersten Anfangsphase des Kolbenhubs eine relativ starke Dämpfungskraft erzeugt wird.

Fig. 6B zeigt die Änderung der Dämpfungskraft in bezug auf die Kolbenhubgeschwindigkeit im Bereich des zweiten Scheibenventils 5g. Wie vorstehend bereits angedeutet, bleibt das zweite Scheibenventil 5g im Bereich der niedrigeren Kolbengeschwindigkeiten geschlossen, wobei das Fluid durch die ständig offenen Durchlässe 508 strömt. Da somit im Bereich der niedrigeren Kolbengeschwindigkeiten allein der Durchlaß 508 bzw. die Durchlässe 508 im Zusammenwirken mit dem ersten Scheibenventil 5d für die Erzeugung der Dämpfungskraft wirksam ist bzw. sind, ist die Änderung der Dämpfungskraft bei niedrigeren Kolbengeschwindigkeiten im wesentlichen proportional dem Quadrat S² der Hubgeschwindigkeit des Kolbens. Aus Fig. 6B geht hervor, daß die Dämpfungskraft im Bereich des zweiten Scheibenventils 5g bei niedrigeren Kolbengeschwindigkeiten relativ klein ist. Nach Erreichen des Übergangspunkts b, an welchem das zweite Scheibenventil 5g zu öffnen beginnt, wird die Änderungscharakteristik im wesentlichen proportional der Beziehung S^2/3 zur Kolbengeschwindigkeit S.

Durch die Kombination des ersten und des zweiten Scheibenventils 5d bzw. 5g ergibt sich somit eine im wesentlichen lineare Änderungscharakteristik wie in Fig. 7 dargestellt. Diese in der bevorzugten Ausführungsform des Stoßdämpfers erzielbare Linearität der Änderung der Dämpfungskraft resultiert in einer verbesserten Stabilisierung eines Fahrzeugs mit einem wünschenswert guten Ansprechverhalten bei Verwendung des Stoßdämpfers in der Aufhängung eines solchen Fahrzeugs. Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ist besonders wirksam im Hinblick auf die Dämpfwirkung bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten. Da ferner die Änderung der Dämpfungskraft in der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen linear verläuft, ergibt sich eine erhöhte Stabilisierung des in Fahrt befindlichen Fahrzeugs.

Da die dargestellte Ausführungsform einen nahtlosen Kolbenring 11 sowie einen nahtlosen Dichtungsring 12 verwendet, sind Leckströme des Arbeitsfluids von der oberen Fluidkammer 1a durch den Spalt zwischen dem Kolbenkörper 5f und der Innenwand des inneren Zylinders 1 in die untere Fluidkammer 1b sowie aus der oberen Fluidkammer 1a durch den Spalt zwischen der Kolbenstange 8 und der Innenwand des Führungsteils 2 in die Ausgleichskammer 10 wirksam verhindert. Deshalb kann praktisch das gesamte Arbeitsfluid allein durch die innere axiale Durchgangsbohrung 503 hindurchfließen. Die Wirkung des nahtlosen Kolbenrings 11 und des nahtlosen Dichtungsrings 12 wird aus Fig. 9 deutlich. Dabei zeigt die gebrochene Linie in Fig. 9 die bei Nichtverwendung des Kolbenrings und des Dichtungsrings gemäß der beschriebenen Ausführungsform erzielbare Änderungscharakteristik der Dämpfungskraft, während die ausgezogene Linie die in der dargestellten Ausführungsform erzielte Änderungscharakteristik der Dämpfungskraft angibt. Wie aus der unterbrochenen Linie in Fig. 9 hervorgeht, tritt im nassen Zustand des Kolbens und des Führungsteils ein Leckstrom des Arbeitsfluids ähnlich wie bei einem parallelwandigen, ständig offenen Durchlaß auf. Aufgrund dieser Wirkung ist die Änderung der Dämpfungskraft bei niedrigen Kolbengeschwindigkeiten äußerst gering, wie aus Fig. 9 hervorgeht.

Beim Einfahren oder Einfedern des Stoßdämpfers bewegt sich der Kolben abwärts, so daß der Druck des Arbeitsfluids in der unteren Fluidkammer beträchtlich höher wird als in der oberen Fluidkammer 1a und in der Vorratskammer 7. Daraus ergibt sich eine Strömung des Arbeitsfluids aus der unteren Fluidkammer 1b in die obere Fluidkammer 1a sowie in die Vorratskammer 7. In diesem Falle treten das erste und das zweite Scheibenventil 4e bzw. 4c der Bodengruppe 4 in Wirkung, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen, welche mit einer im wesentlichen linearen Charakteristik veränderlich ist, wie bereits im Hinblick auf die Ventilanordnung des Kolbens erläutert.

Bei diesem Einfahrhub des Kolbens bewirken der Kolbenring 11 und der Dichtungsring 12 eine lecksichere Abdichtung, um dadurch ein Abfallen der Dämpfungskraft in der Anfangsphase des Kolbenhubs zu verhindern.

Fig. 10 zeigt Teile einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stoßdämpfers. Diese unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen durch die Ausbildung des hier mit 15 bezeichneten Kolbenrings und seiner Montage. Der hier mit 25 bezeichnete Kolbenkörper hat an seiner Umfangsfläche eine Reihe von durch Stege voneinander getrennten Umfangsnuten 25a, denen am inneren Umfang des Kolbenrings 15 ausgebildete Stege und Nuten 15a entsprechen. Der Kolbenring 15 ist so auf dem Kolbenkörper 25 angebracht, daß sich die jeweiligen Nuten und Stege in gegenseitigem Eingriff befinden.

In dem in Fig. 11 dargestellten Führungsteil 22 dieser Ausführungsform ist ein etwa radialer Durchlaß 22a ausgebildet, welcher eine Strömungsverbindung zwischen der Ausgleichskammer 10 und der Vorratskammer 7 herstellt. Mit dieser Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche Wirkung erzielbar wie in der zuvor beschriebenen.

Insbesondere ist die Erfindung nicht auf Stoßdämpfer der beschriebenen Konstruktion beschränkt, sondern auch in anderen Formen von Stoßdämpfern anwendbar, wie z. B. in den veröffentlichten EP-Anmeldungen 03 30 449, 03 36 692 und 03 37 797 offenbart.

Claims (7)

1. Hydraulischer Stoßdämpfer, insbesondere für die Aufhängung eines Kraftfahrzeugs, mit einem äußeren Zylinder (6) und einem inneren Zylinder (1), wobei das obere Ende des inneren Zylinders (1) von einem Führungsteil (2) und einer Dichtung (3) und das untere Ende von einer Bodengruppe (4) verschlossen ist, weiterhin mit einem Kolben (5), der eine im Innenraum des inneren Zylinders (1) angeordnete Kolbenstange (8) aufweist und den mit einem Arbeitsfluid gefüllten Innenraum des Zylinders in eine obere Fluidkammer (1a) und eine untere Fluidkammer (1b) unterteilt, wobei der äußere und innere Zylinder (6, 1) eine Vorratskammer (7) zwischen sich ausbilden, die mit dem Arbeitsfluid und einem Gas gefüllt ist, anliegt, so daß es die Strömung von der Durchgangsbohrung (503) in die untere Fluidkammer (1b) vollständig sperrt und im belasteten Zustand beim Öffnen durch eine Anschlagplatte (5f) begrenzt ist und wobei das zweite Scheibenventil (5g) ausgehend von der Durchgangsbohrung (503) nach dem ersten Scheibenventil (5d) angeordnet ist und unter Federkraft von einer Feder (5m) in dichtendem Kontakt mit einer das untere Ende der Durchgangsbohrung (503) umgebenden zweiten Sitzfläche (506) gehalten ist, in der wenigstens ein ständig offener Durchlaß (508) mit einem konstanten Öffnungsdurchmesser ausgebildet ist und wobei ferner das erste Scheibenventil (5d) eine niedrigere Federkonstante besitzt als das zweite Scheibenventil (5g), so daß bei niedrigeren Kolbengeschwindigkeiten nur das erste Scheibenventil (5d) öffnet und die Strömungsverbindung in die untere Fluidkammer (1b) über den Durchlaß (508) konstanten Öffnungsdurchmessers erfolgt und erst bei höheren Kolbengeschwindigkeiten nach Anlage des ersten Scheibenventils (5d) an der Anschlagplatte (5f) das zweite Scheibenventil (5g) öffnet.

2. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Scheibenventil (5d) der Anschlagplatte (5f) unter der Zwischenschaltung einer Beilegscheibe (5e) gegenüberliegt, wobei der Umfangsrand der Beilegscheibe (5e) eine Abstützung für die Verformung des ersten Scheibenventils (5d) bildet und die Verformung durch Anlage der Umfangskante des ersten Scheibenventils (5d) an der Anschlagplatte (5f) begrenzt ist.

3. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtung (12) nahtlos ausgeformt ist.

4. Hydraulischer Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (11) nahtlos ausgebildet ist.

5. Hydraulischer Stoßdämpfer nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenring (11) in einer ringförmigen Vertiefung (5p) gehalten ist, die um den Kolbenkörper (5c) herum ausgebildet ist, wobei der Kolbenkörper (5c) mit einem Vorsprung (5q) in der ringförmigen Vertiefung (5p) versehen ist, so daß der Kolbenring (11) schwenkbar in dichtendem Kontakt mit dem inneren Umfang des inneren Zylinders (1) bewegbar ist.

6. Hydraulischer Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (12) in einer Sitznut (13a) im Führungsteil (2) angeordnet und durch eine fest mit dem Führungsteil (2) verbundene Deckplatte (13) gehalten ist.

7. Hydraulischer Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenkörper (25) und der Kolbenring (15) mit einer Vielzahl von Umfangsnuten (25a, 15a) versehen sind, die zwischen sich ringförmige Stege bilden, wobei der Kolbenring (15) mit dem äußeren Umfang des Kolbenkörpers (25) durch Eingreifen der Stege in die Nuten (25a, 15a) in Eingriff gehalten ist.