EP-4737758-A1 - SHOCK ABSORBER

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer, umfassend einen mit einem Fluid befüllten Zylinder (1) und eine in diesem geführten Kolbenstange (4), wobei die Kolbenstange (4) in den Zylinder (1) hinein oder durch ihn hindurchgeführt ist und mit wenigstens einem Kolben (5) versehen ist, wobei in dem Zylinder (1) den wenigstens einen Kolben (5) umgebend wenigstens eine Dämpferhülse (2) angeordnet ist, deren Außendurchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser des Zylinders (1) und deren Innendurchmesser größer ist, als der Außendurchmesser des wenigstens einen Kolbens (5), wodurch zwischen dem wenigstens einen Kolben (5) und der wenigstens einen Dämpferhülse (2) ein Ringspalt (55) gebildet ist und zwischen der wenigstens einen Dämpferhülse (2) und dem Zylinder (1) ein Mantelspalt (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kolben (5) diesen radial außen begrenzend eine Kolbenhülse (54) aufweist, die einen Raum begrenzt, in dem ein Dehnstoff (7) eingebracht ist.

Inventors

• SCHNIPPERING, AXEL
• WIEGAND, ANDREAS

Assignees

• Driveman GmbH

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241030

Claims (8)

1. Stoßdämpfer, umfassend einen mit einem Fluid befüllten Zylinder (1) und eine in diesem geführten Kolbenstange (4), wobei die Kolbenstange (4) in den Zylinder (1) hinein oder durch ihn hindurchgeführt ist und mit wenigstens einem Kolben (5) versehen ist, wobei in dem Zylinder (1) den wenigstens einen Kolben (5) umgebend wenigstens eine Dämpferhülse (2) angeordnet ist, deren Außendurchmesser kleiner ist, als der Innendurchmesser des Zylinders (1) und deren Innendurchmesser größer ist, als der Außendurchmesser des wenigstens einen Kolbens (5), wodurch zwischen dem wenigstens einen Kolben (5) und der wenigstens einen Dämpferhülse (2) ein Ringspalt (55) gebildet ist und zwischen der wenigstens einen Dämpferhülse (2) und dem Zylinder (1) ein Mantelspalt (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kolben (5) diesen radial außen begrenzend eine Kolbenhülse (54) aufweist, die einen Raum begrenzt, in dem ein Dehnstoff (7) eingebracht ist.
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Kolben (5) eine Verbindungshülse (51) umfasst, die axial mit zwei gegenüberliegend angeordneten Verschlussscheiben (52) versehen ist, zwischen denen die Kolbenhülse (54) angeordnet ist, wobei der Dehnstoff (7) in einen zwischen der Verbindungshülse (51) und der Kolbenhülse (54) begrenzten Raum eingebracht ist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussscheiben (52) an ihrer der Kolbenhülse (54) abgewandten Seite mit einer Fase versehen sind.
4. Stoßdämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnstoff (7) Terpentinöl, Wachs, Öl oder Paraffin ist.
5. Stoßdämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenhülse (54) aus Kunststoff, insbesondere aus POM hergestellt ist.
6. Stoßdämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (51) und die Verschlussscheiben (52) aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium oder deren Legierungen hergestellt sind.
7. Stoßdämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Dämpferhülse (2) zwischen zwei Dichtungspaketen (3) gehalten ist, die aus einem Metall hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere aus Kupfer oder Aluminium oder deren Legierungen hergestellt sind.
8. Stoßdämpfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der wenigstens einen Dämpferhülse (2) aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Stoßdämpfer kommen beispielsweise bei Fahrwerken von Radfahrzeugen im Verbund mit einer Federung zum Einsatz, um Schwingungen der gefederten Masse zu dämpfen und dadurch schnell abklingen zu lassen. Korrekter wäre die Bezeichnung "Schwingungsdämpfer", da nicht der Stoß selbst, sondern dessen Wirkung beeinflusst wird. Stoßdämpfer dienen nicht dem Abfangen von Fahrbahnunebenheiten ins Fahrzeug eingeleiteten Stößen; die Aufgabe kommt der Federung zu. Stoßdämpfer haben die Aufgabe, Schwingungen des Fahrzeugaufbaus auf die Tragfederung oder auch Schwingungen der Räder auf die Reifenfederung zu dämpfen. Stoßdämpfer werden darüber hinaus in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt, beispielsweise auch zur Schwingungsdämpfung von Maschinen oder Maschinenteilen, aber auch beispielweise im Möbelbau zum Dämpfen von Klappenbewegungen. Bei Fahrzeugen liegt die primäre Aufgabe einer Feder innerhalb der Federung darin, der Masse des Fahrzeugaufbaus und des Fahrers entgegenzuwirken. Bei Zweiradfahrzeugen kommen regelmäßig Spiralfedern zum Einsatz. Die Federkraft einer Spiralfeder weist im Regelfall einen linearen Verlauf zum eingefederten Weg auf. Sie befindet sich zu Beginn einer Belastung in einem Ruhezustand und trägt das Gewicht von Fahrzeug und Fahrer. Eine niedrige Federkonstante (Federrate) sorgt für ein komfortables Fahrgefühl. Während des Federweges erhöht sich die Federkraft. Eine niedrige und komfortable Federkonstante ermöglicht aber ein schnelles und einfaches Durchschlagen. Eine hohe Federkonstante hingegen verringert das Durchschlagen, verschlechtert aber den Fahrkomfort. Leichte bis mittlere Stöße durch Straßenunebenheiten werden durch eine höhere Federkonstante weniger absorbiert, und über das Fahrzeug an den Fahrer durchgeleitet. Der Negativfederweg (Zugstufe) ergibt sich durch die Auflastung von Fahrer und Fahrzeug. Eine weitere Einfederung (Druckstufe) erfolgt durch die Einwirkungen der Fahrbahnunebenheiten. Über die Einstellung der Vorspannung der Spiralfeder kann das Fahrergewicht angepasst werden. Durch eine Auslegung eines Stoßdämpfers in Zugrichtung und in Druckrichtung kann die Fahrdynamik und damit der Fahrkomfort beeinflusst werden. Innerhalb der Zugstufe eines Stoßdämpfers wird eine Fahrzeugfederung in dem Entspannungsvorgang innerhalb einer Schwingung gedämpft. In der Druckstufe erfolgt eine Dämpfung der Einfedergeschwindigkeit. Stoßdämpfer sind im Fahrzeugbereich regelmäßig hydraulische Teleskopstoßdämpfer. Diese beruhen auf dem Prinzip, dass die Widerstandskraft gegen das Fließen des verdrängten Öls von der Fließgeschwindigkeit abhängt. In dem Stoßdämpfer wird Hydrauliköl über einen Kolben durch enge Bohrungen und Ventilsysteme gepresst. Die Dämpfungskraft, die der Dämpfergeschwindigkeit entgegenwirkt, steigt mit zunehmender Ein- bzw. Ausfedergeschwindigkeit des Kolbens an. Nachteilig an den vorbekannten hydraulischen Stoßdämpfern (die, wie oben ausgeführt, tatsächlich Schwingungsdämpfer sind) ist, dass diese in einer Feder-Dämpfer-Anordnung die Stoßdämpfungswirkung der Feder in ihrem freischwingenden Mittelbereich durch ihre Schwingungsdämpfung beeinträchtigen. Dabei ist die Beeinträchtigung abhängig von der Geschwindigkeit des Kolbens. Zur Behebung dieser Problematik wird in der DE 20 2023 102 485 U1 ein Stoßdämpfer vorgestellt, bei dem eine Beeinträchtigung der Stoßdämpfungswirkung einer angeordneten Federung in ihrem freischwingenden Mittelbereich vermieden ist. Hierzu ist in einem Zylinder eine Kolbenstange angeordnet, die durch diesen hindurchgeführt ist und die mit zwei beabstandet zueinander angeordneten Kolben versehen ist, in die umlaufend radial beabstandet zu der Kolbenstange Axialbohrungen eingebracht sind. An der jeweiligen Außenseite der Kolben ist jeweils eine Verschlussscheibe zum Verschließen der Axialbohrungen des zugeordneten Kolbens auf der Kolbenstange axial beweglich gelagert. Die Zylinderinnenwand weist zumindest bereichsweise einen sich in Axialrichtung stetig ändernden Durchmesser auf, wodurch eine wegabhängige Dämpfung bewirkt ist, über die eine Minimierung der Schwingungsdämpfung im freischwingenden Mittelbereich einer Federung ermöglicht ist. Dieser Stoßdämpfer hat sich in der Praxis bewährt und ermöglicht erstmals eine wegabhängige Dämpfung mit einer weitgehend ungedämpften Nulllage. Als vorteilhaft bei dem vorbekannten Schwingungsdämpfer hat sich weiterhin eine Ausgestaltung erwiesen, bei der die Zylinderinnenwand durch die Innenwand einer in den Zylinder eingebrachten Dämpferhülse gebildet ist, deren Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Zylinderrohrs ist. Hierdurch kann sich die Dämpferhülse bei einem Druckanstieg im Zylinder erweitern, wodurch der Ringspalt zwischen Dämpferhülse und Kolben vergrößert ist. Durch den so vergrößerten Ringspalt kann das Fluid besser abfließen. Bei geeigneter Elastizität des Materials der Dämpferhülse verliert der Stoßdämpfer