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DE102007054561A1 - Zweirohrdämpfer mit ansteuerbarem Bypassventil - Google Patents

Zweirohrdämpfer mit ansteuerbarem Bypassventil Download PDF

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Publication number
DE102007054561A1
DE102007054561A1 DE102007054561A DE102007054561A DE102007054561A1 DE 102007054561 A1 DE102007054561 A1 DE 102007054561A1 DE 102007054561 A DE102007054561 A DE 102007054561A DE 102007054561 A DE102007054561 A DE 102007054561A DE 102007054561 A1 DE102007054561 A1 DE 102007054561A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tube
valve
damper
twin
bypass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007054561A
Other languages
English (en)
Inventor
Florian Eidinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102007054561A priority Critical patent/DE102007054561A1/de
Publication of DE102007054561A1 publication Critical patent/DE102007054561A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/185Bitubular units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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    • F16F9/44Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
    • F16F9/46Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
    • F16F9/466Throttling control, i.e. regulation of flow passage geometry

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Abstract

Ein Zweirohrdämpfer umfasst ein Zylinderrohr (2), eine Kolbenstange mit einem in dem Zylinderrohr (2) geführten Kolben (3), der das Zylinderrohr (2) in eine erste Arbeitskammer (4) und eine zweite Arbeitskammer (5) unterteilt, ein Behälterrohr (8) zur Aufnahme des Zylinderrohrs (2), wobei zwischen dem Behälterrohr (8) und dem Zylinderrohr (2) eine Ausgleichskammer (9) gebildet ist, zwischen den Arbeitskammern (4, 5) sowie zwischen mindestens einer der Arbeitskammern (4, 5) und der Ausgleichskammer (9) angeordnete Dämpferventile (11, 12, 13, 14), und ein ansteuerbares Bypassventil (20) zwischen einer der Arbeitskammern (4, 5) und der Ausgleichskammer (9). Das Bypassventil (20) ist innerhalb der Ausgleichskammer des Behälterrohrs (8) oder innerhalb einer der Arbeitskammern (4, 5) aufgenommen und weist einen axial bewegbaren Ventilschieber (21) auf, der mit einer oder mehreren radial in die Ausgleichskammer (9) öffnenden Bypassöffnungen (22) zur Einstellung des Überströmquerschnitts derselben zusammenwirkt. Hierdurch ergibt sich ein besonders robuster, kompakter Zweirohrdämpfer mit einstellbarer Dämpfercharakteristik.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Zweirohrdämpfer, umfassend ein Zylinderrohr, eine Kolbenstange mit einem in dem Zylinderrohr geführten Kolben, der das Zylinderrohr in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt, ein Behälterrohr zur Aufnahme des Zylinderrohrs, wobei zwischen dem Behälterrohr und dem Zylinderrohr eine Ausgleichskammer gebildet ist, zwischen den Arbeitskammern sowie zwischen mindestens einer der Arbeitskammern und der Ausgleichskammer angeordnete Dämpferventile, und ein ansteuerbares Bypassventil zwischen einer der Arbeitskammern und der Ausgleichskammer.
  • Derartige Zweirohrdämpfer werden in Radaufhängungen von Kraftfahrzeugen als Schwingungsdämpfer eingesetzt, um Achskomponenten gegenüber dem Fahrzeugaufbau abzustützen.
  • Ein Zweirohrdämpfer der eingangs genannten Art ist aus der US 6,182,805 A1 bekannt. Die Grundkennung des Dämpfers wird über ein in dem Kolben angeordnetes Dämpferventil, welches die Arbeitskammern miteinander verbindet, sowie über ein Bodenventil zwischen der zweiten Arbeitskammer und der Ausgleichskammer eingestellt. Als Bypassventil dient ein elektrisch betätigbares Regelventil, welches eine Verbindung zwischen der ersten Arbeitskammer und der Ausgleichskammer ermöglicht. Durch Ansteuerung des Bypassventils kann das Dämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers verändert werden. Das aus der US 6,182,805 A1 bekannte Bypassventil ist von außen seitlich an das Behälterrohr angesetzt und steht dementsprechend weit von dem Behälterrohr ab. Abgesehen von ungünstigen Außenabmessungen des Dämpfers besteht zudem die Gefahr von Beschädigungen des Bypassventils, welche zu einer Leckage am Dämpfer führen können.
  • Ein weiterer Zweirohrdämpfer mit einem ansteuerbaren Bypassventil ist aus der DE 10 2005 003 495 A1 bekannt. Auch in diesem Fall sitzt das Bypassventil am Außenumfang des Behälterrohrs. Durch eine ringförmige Ausgestaltung wird allerdings eine kompaktere Bauweise erzielt.
  • Weiterhin ist aus der EP 1 355 081 A1 ein Zweirohrdämpfer bekannt, bei dem die Grundkennung des Dämpfers über ansteuerbare Dämpferventile einstellbar ist, welche innerhalb der Ausgleichskammer angeordnet sind und mit Überströmkanälen in einer Kolbenstangenführung oder einem Dämpferboden zusammenwirken. Ein zusätzliches Bypassventil ist in diesem Fall jedoch nicht vorgesehen. Kommt es zu einem Ausfall der Stromversorgung der Dämpferventile, kann zwar unter Umständen eine Grundfunktion des Dämpfers aufrechterhalten werden. Diese bleibt jedoch in Bezug auf die Dämpferkennung weit hinter Dämpfern nach der US 6,182,805 A1 und der DE 10 2005 003 495 A1 zurück, welche zu diesem Zweck weniger störempfindliche mechanische Dämpferventile verwenden.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zweirohrdämpfer der eingangs genannten Art im Hinblick auf eine möglichst robuste und kompakte Bauweise weiterzuentwickeln.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Schwingungsdämpfer gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer umfasst ein Zylinderrohr, eine Kolbenstange mit einem in dem Zylinderrohr geführten Kolben, der das Zylinderrohr in eine erste Arbeitskammer und eine zweite Arbeitskammer unterteilt, ein Behälterrohr zur Aufnahme des Zylinderrohrs, wobei zwischen dem Behälterrohr und dem Zylinderrohr eine Ausgleichskammer gebildet ist, zwischen den Arbeitskammern sowie zwischen mindestens einer der Arbeitskammern und der Ausgleichskammer angeordnete Dämpferventile, und ein ansteuerbares Bypassventil zwischen einer der Arbeitskammern und der Ausgleichskammer und zeichnet sich dadurch aus, dass das Bypassventil innerhalb der Ausgleichskammer des Behälterrohrs aufgenommen ist und einen axial bewegbaren Ventilschieber aufweist, der mit einer oder mehreren radial in die Ausgleichskammer öffnenden Bypassöffnungen zur Einstellung des Überströmquerschnitts derselben zusammenwirkt. Alternativ ist das Bypassventil innerhalb einer der Arbeitskammern aufgenommen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer lässt sich über das Bypassventil die Dämpfercharakteristik verändern. Fällt das Bypassventil oder dessen Stromversorgung aus, wird der Dämpfer mit seiner durch die Dämpferventile vorgegebenen Grundkennung weiterbetrieben. Durch die Anordnung des Bypassventils innerhalb des Behälterrohrs wird die Gefahr von externen Beschädigungen ausgeschlossen, wodurch sich ein besonders robuster Zweirohrdämpfer mit einstellbarer Dämpfercharakteristik ergibt. Zudem wird durch die Axialbewegbarkeit des Ventilschiebers eine kompakte Bauweise erzielt.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
  • Gemäß einer ersten, vorteilhaften Ausgestaltung ist das Bypassventil lediglich in Richtung der Ausgleichskammer durchströmbar. Da die Betätigung des Bypassventils nicht gegen den Innendruck einer Arbeitskammer erfolgen muss, bleiben die erforderlichen Betätigungskräfte gering. Dementsprechend können hierzu vorgesehene Aktuatoren verhältnismäßig klein ausgeführt werden, was eine besonders kompakte Bauweise des Dämpfers ermöglicht.
  • Vorzugsweise ist die erste Arbeitskammer lediglich über das ansteuerbare Bypassventil mit der Ausgleichskammer verbunden während die zweite Arbeitskammer über ein an dem Dämpferboden angeordnetes Dämpferventil mit der Ausgleichskammer verbunden ist.
  • Das Bypassventil wird bevorzugt an einem dem Dämpferboden gegenüberliegenden Endabschnitt der Ausgleichskammer angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Bypassöffnungen radial durch das Zylinderrohr. Es ist jedoch auch möglich, die Bypassöffnungen in eine Kolbenstangenführung zu integrieren, beispielsweise als Kanäle und/oder Ausnehmungen in der Kolbenstangenführung auszuführen, welche ein Ende des Zylinderrohrs verschließt.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Bypassventil einen ringförmigen Ventilsitz auf, der an ein Stirnende des Zylinderrohrs anschließt oder axial in das Zylinderrohr eingegliedert ist. Die Bypassöffnungen können in diesem Fall in dem ringförmigen Ventilsitz ausgebildet sein. Hierdurch wird eine Schwächung des Zylinderrohrs vermieden. Zudem gestattet es die Verwendung eines separaten Ventilsitzes, das Bypassventil als vormontierbare Einheit auszuführen, die lediglich an das Zylinderrohr angesetzt werden braucht.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung wird der Ventilschieber durch ein oder mehrere Rückstellfedern in eine die Bypassöffnungen verschließende Stellung gedrückt, so dass der Schwingungsdämpfer bei deaktiviertem Bypassventil mit seiner durch die Dämpferventile vorgegebenen Grundkennung arbeitet.
  • Die Rückstellfedern federn bevorzugt parallel zur Längsachse des Zylinderrohrs und des Behälterrohrs ein und aus. Dies ist für einen schlanken Dämpfer von Vorteil.
  • Der Ventilschieber des Bypassventils kann ringförmig ausgebildet werden, so dass sämtliche Bypassöffnungen parallel angesteuert werden.
  • Zur Betätigung des Ventilschiebers weist das Bypassventil einen oder mehrere in der Ausgleichskammer angeordnete Aktuatoren auf. Diese können beispielsweise als elektromagnetische Aktuatoren ausgeführt werden. Insbesondere können mehrere Spulen mit einem axial bewegbaren ferritischen Kern über den Umfang verteilt in der Ausgleichskammer angeordnet werden. Es ist jedoch auch möglich, Spule und Kern ortsfest anzuordnen. Der Ventilschieber wird dann über das erzeugte Magnetfeld bewegt.
  • Weiterhin ist es möglich, als Ventilschieber eine Vielzahl von Schieberelementen vorzusehen, denen jeweils eine Rückstellfeder und ein Aktuator zugeordnet sind.
  • Der bzw. die Aktuatoren sind vorzugsweise derart eingebaut, dass diese bei Bestromung den Ventilschieber in Richtung einer die Bypassöffnungen freigebenden Stellung bewegen bzw. in einer solchen halten.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Bypassventil einen ringförmigen Grundkörper auf, welcher die Rückstellfedern und die Aktuatoren aufnimmt. Dies erleichtert eine Vormontage des Bypassventils. Weiterhin können auch der Ventilschieber bzw. die Schieberelemente an dem Grundkörper montiert werden. Ein gegebenenfalls vorhandener Ventilsitz kann in den Grundkörper integriert werden.
  • Vorzugsweise wird das Bypassventil als Baueinheit ausgebildet, welche axial zwischen ein Stirnende des Zylinderrohrs und eine Kolbenstangenführung oder in ein Zylinderrohr eingliederbar ist, um die Dämpfermontage zu vereinfachen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Längsschnittansicht eines Zweirohrdämpfers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 eine Detailansicht des Bypassventils eines Zweirohrdämpfers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt, wobei die linke Schnitthälfte das Bypassventil in geöffneter Stellung und die rechte Schnitthälfte das Bypassventil in geschlossener Stellung zeigt. und in
  • 3 eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels.
  • Das erste Ausführungsbeispiel in 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1, der als Zweirohrdämpfer ausgebildet ist. Der Schwingungsdämpfer umfasst ein Zylinderrohr 2, das an seinem unteren Ende verschlossen ist. In das Zylinderrohr 2 erstreckt sich eine Kolbenstange mit einem an der Innenwand des Zylinderrohrs 2 geführten und gegen diese abdichtenden Kolben 3. Der Kolben 3 unterteilt das Zylinderrohr 2 in eine erste Arbeitskammer 4 und eine zweite Arbeitskammer 5, die jeweils mit einem Druckmedium wie beispielsweise einem Hydrauliköl gefüllt sind. Zur Begrenzung der ersten, oberen Arbeitskammer 4 ist das Zylinderrohr 2 durch eine so genannte Kolbenstangenführung 6 verschlossen, die sich an einem Stirnende des Zylinderrohrs 2 abstützt. Die Kolbenstangenführung 6 weist eine Öffnung für die Kolbenstange auf. Zudem ist im Bereich der Kolbenstange eine ebenfalls nicht näher dargestellte Gleitdichtung vorgesehen. Die zweite, untere Arbeitskammer 5 ist axial durch ein Bodenventil 7 verschlossen, das an das andere Stirnende des Zylinderrohrs 2 angesetzt ist.
  • Das Zylinderrohr 2 ist mit der Kolbenstangenführung 6 und dem Bodenventil 7 in einem äußeren Behälterrohr 8 angeordnet. Dabei wird zwischen der Außenwand des Zylinderrohrs 2 und der Innenwand des Behälterrohrs 8 ein Aufnahmeraum 9 gebildet, der sich hier bis unter das Bodenventil 7 erstreckt. Über der Kolbenstangenführung 6 befindet sich ein Dichtring 10, der mit dem Behälterrohr 8 verbördelt ist und die Kolbenstangenführung 6 in ihrer Position festlegt, so dass sich diese weder zum Zylinderrohr 2 noch zum Behälterrohr 8 verschieben kann. Der Dichtring 10 besitzt weiterhin einen Dichtabschnitt zur Abdichtung gegen die Kolbenstange.
  • Weiterhin umfasst der Zweirohrdämpfer 1 zwischen den Arbeitskammern 4 und 5 sowie zwischen mindestens einer der Arbeitskammern 5 und der Ausgleichskammer 9 angeordnete Dämpferventile 11 bis 14, über deren Öffnungsverhalten die Grundcharakteristik des Dämpfers in der Zug- und Druckstufe eingestellt wird.
  • Wie 1 zeigt, sind an dem Kolben 3 ein erstes Dämpferventil 11 und ein zweites Dämpferventil 12 zur hydraulischen Verbindung der Arbeitskammern 4 und 5 angeordnet, welche in Abhängigkeit der anliegenden Druckdifferenz öffnen und schließen. Das erste Dämpferventil 11 öffnet in der Zugstufe und ermöglicht dann ein Überströmen von Dämpferflüssigkeit aus der ersten Arbeitskammer 4 in die zweite Arbeitskammer 5. In Gegenrichtung, das heißt in der Druckstufe sperrt das erste Dämpferventil 11 hingegen ab. Das zweite Dämpferventil 12 öffnet in der Druckstufe und schließt in der Zugstufe.
  • Eine hydraulische Verbindung zwischen der zweiten Arbeitskammer 5 und der Ausgleichskammer 9 wird durch zwei im Bodenventil 7 angeordnete Dämpferventile 13 und 14 ermöglicht. Über das erste Dämpferventil 13 des Deckels 7 kann gegebenenfalls Dämpferflüssigkeit aus der Ausgleichskammer 9 angesaugt werden. In Gegenrichtung sperrt dieses Ventil hingegen ab. Jedoch gestattet das zweite Dämpferventil 14 des Deckels 7 ein Überströmen von Dämpferflüssigkeit aus der zweiten Arbeitskammer 5 in die Ausgleichskammer 9. Auch dieses Ventil 14 ist wie die Ventile 11, 12 und 13 in der Art eines mechanischen Rückschlagventils ausgebildet.
  • Geeignete Dämpferventile 11 bis 14, über die das Verhalten des Schwingungsdämpfers 1 in der Zug- und Druckstufe eingestellt werden kann, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt und müssen daher nicht näher erläutert werden.
  • Erfindungsgemäß ist zusätzlich zu den kolbenseitigen Dämpferventilen 11 und 12 sowie den bodenseitigen Dämpferventilen 13 und 14 mindestens ein ansteuerbares Bypassventil 20 vorgesehen, über das zur Variation der Dämpfercharakteristik eine der Arbeitskammern 4 und 5 mit der Ausgleichskammer 9 verbunden werden kann. Durch Einstellung des Überströmquerschnitts kann die Dämpfercharakteristik je nach Bedarf angepasst werden.
  • Das Bypassventil 20 ist innerhalb der Ausgleichskammer 9 des Behälterrohrs 8 aufgenommen. Insbesondere weist dieses einen axial bewegbaren Ventilschieber 21 auf, der mit einer oder mehreren radial in die Ausgleichskammer 9 öffnenden Bypassöffnungen 22 zur Einstellung des Überströmquerschnitts zusammenwirkt.
  • In 1 erstrecken sich die Bypassöffnungen 22 radial durch den Ventilsitz 2. In einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels können die Bypassöffnungen 22 jedoch auch durch Kanäle und/oder Ausnehmungen der Kolbenstangenführung 6 gebildet werden.
  • Da sämtliche Komponenten des Bypassventils 20 auf einen Ringraum innerhalb des Behälterrohrs 8 verteilt werden und der Ventilschieber 21 axial, das heißt parallel zu den Längsachsen des Behälterrohrs 8 und des Zylinderrohrs 2 bewegbar ist, bleibt das Bypassventil 20 sehr kompakt.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bypassventil 20 zudem derart ausgebildet, das dieses lediglich in Richtung der Ausgleichskammer 9 durchströmt wird. Da ein zur Betätigung des Ventilschiebers 21 benötigter Aktuator 23 des Bypassventils 20 keine Kraft gegen den Druck innerhalb der Arbeitskammer 4 erzeugen muss, kann der Aktuator 23 ebenfalls in der Ausgleichskammer 9 angeordnet werden, ohne dass hierdurch die Außenabmessungen des Behälterrohrs 8 merklich zunehmen. Vielmehr kann das Behälterrohr 8 im Bereich des Bypassventils 20 ohne radiale Ausbauchungen als kreiszylindrisches Rohr mit konstantem Querschnitt ausgeführt werden.
  • Wie 1 zeigt, ist das Bypassventil 20 an einem dem Dämpferboden 15 gegenüberliegenden Endabschnitt der Ausgleichskammer 9 angeordnet und verbindet die erste Arbeitskammer 4 mit der Ausgleichskammer 9. Die Variation der Dämpfercharakteristik erfolgt durch Öffnen und Schließen des Bypassventils 20 bzw. durch Einstellung eines definierten Überströmquerschnitts. Es ist jedoch auch möglich, das Bypassventil 20 zwischen der zweiten, unteren Arbeitskammer 5 und der Ausgleichskammer 9 anzuordnen. Ferner kann zwischen jeder Arbeitskammer 4 und 5 und der Ausgleichskammer 9 ein Bypassventil 20 vorgesehen werden.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Zweirohrdämpfers 1 mit einem ansteuerbaren Bypassventil 20 in der Ausgleichskammer 9 des Behälterrohrs 8. Der Zweirohrdämpfer 1 ist funktional entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet, so dass für korrespondierende Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
  • Das Bypassventil 20 des zweiten Ausführungsbeispiels weist einen ringförmigen Ventilsitz 24 auf, der an ein Stirnende des Zylinderrohrs 8 anschließt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel begrenzt ein Innenwandabschnitt des Ventilsitzes 24 die erste, obere Arbeitskammer 4. Die Bypassöffnungen 22 erstrecken sich in diesem Fall durch den Ventilsitz 24 radial nach außen und münden in die Ausgleichskammer 9.
  • Die radial außenseitigen Mündungen der Bypassöffnungen 22 wirken mit einem axial bewegbaren Ventilschieber 21 zusammen, der als Ringkörper ausgebildet und an dem Ventilsitz 24 in Axialrichtung gleitbewegbar geführt ist, um die Bypassöffnungen 22 zu öffnen bzw. abzusperren. Zudem kann der Ventilschieber 21 in verschiedenen Zwischenstellungen gehalten werden, um lediglich Teilquerschnitte freizugeben.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Ventilschieber 22 durch mehrere, am Umfang verteilt angeordnete Rückstellfedern 25 in eine die Bypassöffnungen 22 verschließende Stellung gedrückt. Die Rückstellfedern 25 sind parallel zur Längsachse des Zylinderrohrs 2 und des Behälterrohrs 8 angeordnet und können in dieser Richtung ein- und ausfedern. Sie sind ebenfalls in der Ausgleichskammer 9 untergebracht.
  • Weiterhin umfasst das Bypassventil 20 mehrere, am Umfang verteilt angeordnete Aktuatoren 23, die mit dem Ventilschieber 21 zusammenwirken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Aktuatoren 23 jeweils einen mit einer elektrischen Spule 26 umwickelten Ferritkern 27 auf, der mit dem Ventilschieber 21 verbunden ist. Bei einer Bestromung der Spulen 26 werden der Ferritkern 27 und der Ventilschieber 21 gegen die Federkraft der Rückstellfedern 25 angezogen, um die Bypassöffnungen 22 freizugeben. Wird der Strom abgeschaltet, drücken die Federn 25 den Ventilschieber 21 in die entgegengesetzte Richtung, so dass die Bypassöffnungen 22 geschlossen werden.
  • Das Bypassventil 20 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst weiterhin einen ringförmigen Grundkörper 28, welcher die Rückstellfedern 25 und die Aktuatoren 23 aufnimmt. Hierdurch wird eine Baueinheit gebildet, die sich beim Zusammenbau des Stoßdämpfers 1 sehr einfach handhaben lässt. In diese Baueinheit können zusätzlich der ringförmige Ventilsitz 24 und der Ventilschieber 21 einbezogen werden.
  • Wie 2 zeigt, ist das Bypassventil 20 als Einheit an ein Stirnende des Zylinderrohrs 2 angesetzt. Es ist jedoch auch möglich, das Bypassventil 20 axial zwischen zwei Teilabschnitte eines Zylinderrohrs 2 einzugliedern.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Grundkörper 28 eine die erste Arbeitskammer 4 begrenzende Hülse 29, über welche die Kolbenstangenführung 6 axial auf dem ringförmigen Ventilsitz 21 abgestützt ist. Der Innendurchmesser der Hülse 29 ist hierbei kleiner als der Innendurchmesser des Zylinderrohrs 2. Der ringförmige Ventilsitz 21 stützt sich seinerseits axial auf dem Stirnende des Zylinderrohrs 2 ab. Am Außenumfang der Hülse 29 sitzt ein ringförmiger Block 30 zur Aufnahme der Aktuatoren 23 und der Rückstellfedern 25. Dieser hat zu dem Behälterrohr 8 ein zumindest geringfügiges radiales Spiel.
  • Es ist jedoch auch möglich, die Hülse 29 und den Block 30 einstückig miteinander auszubilden und gegebenenfalls weiterhin auch den Ventilsitz 21 in ein solches Bauteil zu integrieren.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das vorstehend erläuterte Bypassventil mit dem Aktuator 23 und dem axial bewegbaren Ventilschieber 21 innerhalb der oberen Arbeitskammer 4 angeordnet ist. Der Ventilschieber 21 sperrt die radiale Bypassöffnung 22 in die Ausgleichskammer 9 von innen ab. Zur Unterbringung des Ventils kann die Hülse 29 nach außen ausgebaucht werden. Der ringförmige Ventilsitz 24 sitzt dabei auf der Oberkante des Zylinderrohrs 2 und stützt die Hülse 29 mit größerem Öffnungsquerschnitt axial ab. Es ist auch möglich, das Bypassventil radial innerhalb des Zylinderrohrs 2 anzuordnen.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Beispielsweise kann anstelle eines ringförmigen Ventilschiebers eine Vielzahl von einzelnen Bypassöffnungen zugeordneten Schieberelementen zum Einsatz kommen, denen jeweils eine Rückstellfeder und ein Aktuator zugeordnet ist. Ferner ist es denkbar, lediglich eine einzige Bypassöffnung vorzusehen. Weiterhin können zur Betätigung des Ventilschiebers auch andere Aktuatortypen zum Einsatz kommen, welche durch eine außerhalb des Schwingungsdämpfers angeordnete Steuereinrichtung ansteuerbar sind. Neben elektromagnetischen Aktuatoren sind insbesondere auch piezoelektrische Aktuatoren einsetzbar.
  • 1
    Zweirohrdämpfer
    2
    Zylinderrohr
    3
    Kolben
    4
    erste Arbeitskammer
    5
    zweite Arbeitskammer
    6
    Kolbenstangenführung
    7
    Dämpferventil
    8
    Behälterrohr
    9
    Ausgleichskammer
    10
    Dichtung
    11
    erstes Dämpferventil am Kolben
    12
    zweites Dämpferventil am Kolben
    13
    erstes Dämpferventil am Dämpferventil
    14
    zweites Dämpferventil am Dämpferventil
    15
    Dämpferboden
    20
    ansteuerbares Bypassventil
    21
    Ventilschieber
    22
    Bypassöffnung
    23
    Aktuator
    24
    Ventilsitz
    25
    Rückstellfeder
    26
    Spule
    27
    Ferritkern
    28
    Grundkörper
    29
    Hülse
    30
    Block
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6182805 A1 [0003, 0003, 0005]
    • - DE 102005003495 A1 [0004, 0005]
    • - EP 1355081 A1 [0005]

Claims (15)

  1. Zweirohrdämpfer, umfassend: – ein Zylinderrohr (2), – eine Kolbenstange mit einem in dem Zylinderrohr (2) geführten Kolben (3), der das Zylinderrohr (2) in eine erste Arbeitskammer (4) und eine zweite Arbeitskammer (5) unterteilt, – ein Behälterrohr (8) zur Aufnahme des Zylinderrohrs (2), wobei zwischen dem Behälterrohr (8) und dem Zylinderrohr (2) eine Ausgleichskammer (9) gebildet ist, – zwischen den Arbeitskammern (4, 5) sowie zwischen mindestens einer der Arbeitskammern (4, 5) und der Ausgleichskammer (9) angeordnete Dämpferventile (11, 12, 13, 14), und – ein ansteuerbares Bypassventil (20) zwischen einer der Arbeitskammern (4, 5) und der Ausgleichskammer (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) innerhalb der Ausgleichskammer des Behälterrohrs (8) oder innerhalb einer Arbeitskammer (4) aufgenommen ist und einen axial bewegbaren Ventilschieber (21) aufweist, der mit einer oder mehreren radial in die Ausgleichskammer (9) öffnenden Bypassöffnungen (22) zur Einstellung des Überströmquerschnitts derselben zusammenwirkt.
  2. Zweirohrdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) lediglich in Richtung der Ausgleichskammer (9) durchströmbar ist.
  3. Zweirohrdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitskammer (4) lediglich über das ansteuerbare Bypassventil (20) mit der Ausgleichskammer (9) verbunden ist und die zweite Arbeitskammer (5) über ein im Bereich des Dämpferbodens (15) angeordnetes Dämpferventil mit der Ausgleichskammer (9) verbunden ist.
  4. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) an einem dem Dämpferboden gegenüberliegenden Endabschnitt der Ausgleichskammer (9) angeordnet ist.
  5. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassöffnungen (22) radial durch das Zylinderrohr (2) verlaufen.
  6. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassöffnungen (22) durch Kanäle und/oder Ausnehmungen in einer Kolbenstangenführung (6) gebildet werden, welche ein Ende des Zylinderrohrs (2) verschließt.
  7. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) einen ringförmigen Ventilsitz (24) aufweist, der an ein Stirnende des Zylinderrohrs (2) anschließt oder axial in das Zylinderrohr (2) eingegliedert ist, und dass die Bypassöffnungen (22) in dem ringförmigen Ventilsitz (24) ausgebildet sind.
  8. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (21) durch ein oder mehrere Rückstellfedern (25) in eine die Bypassöffnungen (22) verschließende Stellung gedrückt wird.
  9. Zweirohrdämpfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellfedern (25) parallel zur Längsachse des Zylinderrohrs (2) und des Behälterrohrs (8) ein- und ausfedern.
  10. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (21) ringförmig ausgebildet ist.
  11. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) ein oder mehrere in der Ausgleichskammer (9) angeordnete Aktuatoren (23) zur Betätigung des Ventilschiebers (21) aufweist.
  12. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (21) durch eine Vielzahl von Schieberelementen gebildet wird, denen jeweils eine Rückstellfeder und ein Aktuator zugeordnet ist.
  13. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Aktuatoren (23) bei Bestromung den Ventilschieber (21) in Richtung einer die Bypassöffnungen (23) freigebenden Stellung bewegen bzw. in einer solchen halten.
  14. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) einen ringförmigen Grundkörper (28) aufweist, welcher die Rückstellfedern (25) und die Aktuatoren (23) aufnimmt.
  15. Zweirohrdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (20) als Baueinheit ausgebildet ist, welche axial zwischen ein Stirnende des Zylinderrohrs (2) und eine Kolbenstangenführung (6) oder in ein Zylinderrohr (2) eingliederbar ist.
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