DE3924168A1 - Regelbarer schwingungsdaempfer - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen regelbaren Schwin
gungsdämpfer für Kraftfahrzeuge mit einem Dämpfungs
flüssigkeit enthaltenen Zylinder, einer darin abge
dichtet eintauchenden, axial verschieblich angeordneten
Kolbenstange und einem daran befestigten Dämpfungs
kolben, der den Zylinder in zwei Arbeitsräume unter
teilt, ein mit einem Ventilsitz versehenes Dämpfungs
ventil, welches über einen axial verschieblichen
Ventilkörper den wirksamen Querschnitt eines Dämpfungs
kanales steuert, wobei der Ventilkörper durch eine
stufenlos positionierbare Steuernadel gesteuert wird.
Es sind bereits hydraulisch regelbare Schwingungsdämpfer
bekannt (z.B. DE-PS 37 19 113), deren Dämpfungskraft in
Zug- und Druckrichtung stufenlos verstellbar ist. Hierzu
steuert ein mit einem axial beweglichen Ventilkörper und
einem Ventilsitz versehenes Dämpfungsventil den wirk
samen Querschnitt eines Dämpfungskanales. Der Drossel
querschnitt des Dämpfungskanales wird dabei durch eine,
mit dem Ventilkörper zusammenarbeitende axial verschieb
bare stufenlos positionierbare Steuernadel gesteuert.
Bei einer derartigen Anordnung ist das Dämpfungsventil
nur einseitig anströmbar und eignet sich daher haupt
sächlich zur Verwendung in Zweirohrdämpfern mit einem
Bypass-System. Die Verwendung in einem Einrohr
schwingungsdämpfer erfordert eine aufwendige Kon
struktion mit zahlreichen Rückschlagventilen und führt
somit zu Einschränkungen bei der Abstimmung der Dämp
fungskräfte in der Zug- und Druckstufe.
Darüber hinaus sind regelbare Schwingungsdämpfer für
Kraftfahrzeuge bekannt (z.B. DE-OS 34 28 306), bei denen
eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Dämpfungskräfte
im Dämpfungskolben des Schwingungsdämpfers angeordnet
ist. Aufgrund des Ventilprinzips ist die Verstellvor
richtung im Dämpfungskolben zweiseitig anströmbar. Die
Vorrichtung ist so angeordnet, daß zwischen der Haupt
stufe und der Vorsteuerstufe keine Wegrückführung vor
gesehen ist, sondern es liegt lediglich eine Kraftrück
führung durch Blattfedern vor, so daß beim Abgleich der
Dämpfungskräfte mit Schwierigkeiten, mit wenig präzisen
Kraft- und Zeitverhalten sowie mit der Neigung zu
selbsterregten Schwingungen gerechnet werden muß. Nach
teilig ist desweiteren der komplizierte konstruktive
Aufbau, insbesondere die Anbindung der Stromzuleitung an
die im Öl bewegte Magnetspule. Außerdem ist nachteilig,
daß sich die Wirkung des elektromagnetischen Eingriffs
in den Dämpfungskraftverlauf zwischen Zug- und Druck
stufe umkehrt (hohe Zugstufe entspricht niedriger Druck
stufe und umgekehrt).
Aufgabe der Erfindung ist es, einen regelbaren, hydrau
lischen Schwingungsdämpfer mit einer stufenlos steuer
baren, schnell und präzise arbeitenden Steuerung zu
schaffen, der sowohl als Einrohr- als auch als Zweirohr
schwingungsdämpfer ausgebildet werden kann und der mit
geringem fertigungstechnischem Aufwand herstellbar ist,
wobei als Voraussetzung für die Integrierbarkeit des
Dämpfungsventiles in den Dämpfungskolben die Bauhöhe der
Ventileinheit möglichst gering gehalten werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorge
sehen, daß das Dämpfungsventil für die Zug- und Druck
richtung jeweils ein Ventilkörper aufweist, deren
Drosselkanäle durch eine gemeinsame Steuernadel ge
steuert werden, wobei jeder Ventilkörper ausgehend von
seiner entsprechenden druckbeaufschlagten Stirnfläche
mindestens einen zur entgegengesetzt angeordneten Rück
seite in einen Steuerraum mündenden Kanal aufweist und
daß ausgehend von jedem Drosselkanal eine, mit einem
Rückschlagventil versehene Strömungsverbindung in den,
der druckbeaufschlagten Stirnfläche entgegengesetzt
angeordneten Arbeitsraum verläuft.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung, daß zur Steuerung
und Regelung des Dämpfungsmittels im Schwingungsdämpfer
ein vorsteuerbares Ventil verwendet wird, welches eine
selbst versorgte Vorsteuerstufe besitzt. Hierbei wird
die die Dämpfungskraft erzeugende Druckdifferenz zur
Verstellung des Ventilkörpers herangezogen. Die beiden
axial beweglichen Ventilkörper bilden dabei die Ver
bindung der beiden Arbeitsräume miteinander. Darüber
hinaus ist von Vorteil, daß zwei Ventilkörper verwendet
werden, die von einer gemeinsamen Steuereinrichtung
positioniert werden, wobei der erste Ventilkörper als
Hauptstufe in Zugrichtung und der zweite Ventilkörper
als Hauptstufe in Druckrichtung wirksam ist. Durch die
konstruktive Anordnung der Bauteile, insbesondere die
Lage der Steuerkanten von Haupt- und Vorsteuerstufe wird
es ermöglicht, daß ein Eingriff der Steuereinrichtung
jeweils sowohl in Zug- als auch in Druckstufe gleicher
maßen wirksam ist.
In wesentlicher Ausgestaltung der Erfindung ist das
Dämpfungsventil im Dämpfungskolben angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß die
Ventilkörper fest miteinander verbunden sind.
Nach einer wesentlichen Ausgestaltung der Erfindung sind
die Ventilkörper axial relativ zueinander bewegbar.
Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, daß
mindestens ein Kanal eine Querschnittsverengung auf
weist.
Darüber hinaus ist in Ausgestaltung der Erfindung der
Steuernadel eine Feder zugeordnet.
Eine besonders günstige Ausführungsform sieht vor, daß
mindestens ein Ventilkörper federbeaufschlagt ist.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen,
daß die Steuernadel mit einem Antriebselement verbunden
ist. Dabei ist mit Vorteil als Antriebselement ein
Elektromagnet vorgesehen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in
den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Fig. 1 eine Ansicht eines Schwingungsdämpfers mit einer
Verstellvorrichtung im Dämpfungskolben im Schnitt,
Fig. 2 der in Fig. 1 dargestellte Dämpfungskolben in
Zugrichtung im Schnitt,
Fig. 3 der in Fig. 1 dargestellte Dämpfungskolben in
Druckrichtung im Schnitt,
Fig. 4 einen Dämpfungskolben mit einer Verstellein
richtung bei der der Ventilkörper einteilig ausgebildet
ist,
Fig. 5 einen Einrohrgasdruckdämpfer im Schnitt, bei dem
die Ventileinrichtung und der Ausgleichsraum seitlich
angeordnet sind,
Fig. 6 eine Ansicht eines Schwingungsdämpfers mit einer
in einem separatem Bauteil angeordneten Steuerung.
In Fig. 1 ist schematisch ein Einrohrschwingungsdämpfer
dargestellt, welcher aus dem Zylinder 11 einer Kolben
stange 12 und einem an der Kolbenstange 12 befestigten
Dämpfungskolben 7 besteht. Der Dämpfungskolben 7 unter
teilt den Zylinder 11 in den oberen 10 und den unteren
Arbeitsraum 9. Den Dämpfungskolben 7 und der Kolben
stange 12 ist eine zur Steuerung der Dämpfungskräfte
vorgesehene Ventileinrichtung zwischengeschaltet. Die
Ventileinrichtung besteht im Einzelnen aus dem Ventil
gehäuse 1, einem Antriebselement 2, einer Steuernadel 3
sowie den Ventilkörpern 20a und 20b. Als Antriebselement
2 ist ein Elektromagnet vorgesehen, der über die elek
trische Zuleitung 13 angetrieben wird. Der Kraft des
Antriebselementes 2 wirkt die Federkraft der Feder 4
entgegen.
Für die Zugstufe bildet der Ventilkörper 20a eine
Steuerkante 25a, wobei aus der anströmseitigen Kammer
26a die druckbeaufschlagte Stirnfläche 8a angeströmt
wird. Ausgehend von der Steuerkante 25a wird das
Dämpfungsmittel am Rückschlagventil 5 vorbei in den
unteren Arbeitsraum 9 gelangen. Der Ventilkörper 20a
weist weiterhin einen Kanal 22a auf durch dessen
Querschnittsverengung 23a Dämpfungsmittel in den Steuer
raum 24a gelangt. über die Beaufschlagungsfläche 28a
wird die Steuernadel 3 mit Druck beaufschlagt, dabei
kann die Steuerflüssigkeit über den Drosselkanal 21a des
Ventilkörpers 20a und die Strömungsverbindung 27a zurück
in den unteren Arbeitsraum 9 fließen.
Für die Druckstufe wird die druckbeaufschlagte Stirn
fläche 8b über die anströmseitige Kammer 26b beauf
schlagt, dabei bildet der Ventilkörper 20b zusammen mit
dem Ventilgehäuse 1 eine Steuerkante 25b. In der Haupt
stufe gelangt das Dämpfungsmittel an der Steuerkante 25b
vorbei in die Strömungsverbindung 27b und von dort über
das Rückschlagventil 6 in den oberen Arbeitsraum 10. Zur
Steuerung des Ventilkörpers 20b gelangt Dämpfungsmittel
über den Kanal 22b, der Querschnittsverengung 23b in den
Steuerraum 24b. Durch Beaufschlagung der Beauf
schlagungsfläche 28b wird die Steuernadel 3 ausgelenkt
und das der Steuerung dienende Dämpfungsmittel gelangt
über den Drosselkanal 21b und die Strömungsverbindung
27b in den oberen Arbeitsraum 10.
In der Fig. 2 ist ein Dämpfungskolben 7 bei der Durch
strömung des Dämpfungsmittels in Zugrichtung gezeigt.
Aus dem oberen Arbeitsraum 10 fließt Dämpfungsmittel
über die anströmseitige Kammer 26a durch den Kanal 22a
in den Steuerraum 24a. Über die Druckbeaufschlagungs
fläche 28a wird die Steuernadel 3 ausgelenkt und die
Strömungsverbindung zum Kanal 21a freigegeben. Der
Ventilkörper 20a folgt der Steuernadel 3 mit konstantem
Abstand und gibt gegenüber der Steuerkante 25a einen
Querschnitt (Hauptstufe) frei. Über das Rückschlagventil
5 gelangt das Dämpfungsmittel in den unteren Arbeitsraum
9. Das Rückschlagventil 6 bleibt geschlossen.
In der Fig. 3 ist der Dämpfungskolben 7 bei der Durch
strömung des Dämpfungsmittels in Druckrichtung darge
stellt. In Druckrichtung gelangt das Dämpfungsmittel
über die Kammer 26b, den Kanal 22b und die Querschnitts
verengung 23b in den Steuerraum 24b. Die Steuernadel 3
wird über die Druckbeaufschlagungsfläche 28b gegen die
Feder 4 ausgelenkt, so daß der Ventilkörper 20b der
Steuernadel 3 folgt und die Steuerkante 25b freigibt.
Das Dämpfungsmittel kann somit von der anströmseitigen
Kammer 26b über die Strömungsverbindung 27b, vorbei am
Rückschlagventil 6 in den oberen Arbeitsraum 10 fließen.
Das Rückschlagventil 5 bleibt geschlossen.
In Fig. 4 ist ein Schwingungsdämpfer gezeigt, bei dem
die Ventilkörper 20a und 20b fest miteinander verbunden
sind. Die Funktionsweise bleibt dabei wie in den Fig.
1-3 beschrieben, bestehen.
In der Fig. 5 ist ein Einrohrschwingungsdämpfer darge
stellt, bei dem der Ausgleichsraum 14 außerhalb des
Zylinders 11 angeordnet ist. Zwischen dem oberen
Arbeitsraum 10, dem Ausgleichsraum 14 und dem unteren
Arbeitsraum 9 ist die Ventileinrichtung 15 ebenfalls
außerhalb des Zylinders 11 angeordnet. Der Ausgleichs
raum 14 besteht dabei aus einem mit Dämpfungsmittel
gefüllten Raum 16 und einem mit Gas gefüllten Druckraum
17. über die Bohrungen 18 und 19 ist die Strömungsver
bindung vom oberen Arbeitsraum 10 über die Ventilein
richtung 15 zum unteren Arbeitsraum 9 umgekehrt sicher
gestellt. Die Funktionsweise der Ventileinrichtung 15
bleibt dabei im Prinzip wie Fig. 1-3 dargestellt und
beschrieben, bestehen.
In der Fig. 6 wird ein Schwingungsdämpfer gezeigt, bei
dem der Federzylinder 29 über Verbindungsleitungen 30
mit einer Ventileinrichtung 15 verbunden ist. Die
Ventileinrichtung ist wiederum mit der in Fig. 1-5
gezeigten identisch.
Bezugszeichenliste.
1 - Ventilgehäuse
2 - Antriebselement
3 - Steuernadel
4 - Feder
5 - Rückschlagventil
6 - Rückschlagventil
7 - Dämpfungskolben
8 - druckbeaufschlagte Stirnfläche
9 - unterer Arbeitsraum
10 - oberer Arbeitsraum
11 - Zylinder
12 - Kolbenstange
13 - elektrische Zuleitung
14 - Ausgleichsraum
15 - Ventileinrichtung
16 - Raum
17 - Druckraum
18 - Bohrungen
19 - Bohrungen
20 - Ventilkörper
20a - Ventilkörper Zugstufe
20b - Ventilkörper Druckstufe
21 - Kanal
21a - Drosselkanal Zugstufe
21b - Drosselkanal Druckstufe
22 - Kanal
23 - Querschnittsverengung
24 - Steuerraum
25 - Steuerkante
26 - auströmseitige Kammer
27 - Strömungsverbindung
28 - Beaufschlagungsfläche
29 - Federzylinder
30 - Verbindungsleitungen
2 - Antriebselement
3 - Steuernadel
4 - Feder
5 - Rückschlagventil
6 - Rückschlagventil
7 - Dämpfungskolben
8 - druckbeaufschlagte Stirnfläche
9 - unterer Arbeitsraum
10 - oberer Arbeitsraum
11 - Zylinder
12 - Kolbenstange
13 - elektrische Zuleitung
14 - Ausgleichsraum
15 - Ventileinrichtung
16 - Raum
17 - Druckraum
18 - Bohrungen
19 - Bohrungen
20 - Ventilkörper
20a - Ventilkörper Zugstufe
20b - Ventilkörper Druckstufe
21 - Kanal
21a - Drosselkanal Zugstufe
21b - Drosselkanal Druckstufe
22 - Kanal
23 - Querschnittsverengung
24 - Steuerraum
25 - Steuerkante
26 - auströmseitige Kammer
27 - Strömungsverbindung
28 - Beaufschlagungsfläche
29 - Federzylinder
30 - Verbindungsleitungen
Claims (10)
1. Regelbarer Schwingungsdämpfer für Kraftfahrzeuge
mit einem Dämpfungsflüssigkeit enthaltenen Zylinder,
einer darin abgedichtet eintauchenden, axial ver
schieblich angeordneten Kolbenstange und einem
daran befestigten Dämpfungskolben, der den Zylinder
in zwei Arbeitsräume unterteilt, und einem mit
einem Ventilsitz versehenem Dämpfungsventil, welches
über einen axial, verschieblichen Ventilkörper den
wirksamen Querschnitt eines Dämpfungskanales
steuert, wobei der Ventilkörper durch eine stufen
los positionierbare Steuernadel gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungsventil für die Zug- und Druck
richtung jeweils einen Ventilkörper (20a, 20b) auf
weist, deren Drosselkanäle (21a, 21b) durch eine
gemeinsame Steuernadel (3) gesteuert werden, wobei
jeder Ventilkörper (20a, 20b) ausgehend von seiner
entsprechenden druckbeaufschlagten Stirnfläche
(8a, 8b) mindestens einen zur entgegengesetzt ange
ordneten Rückseite, in einen Steuerraum (24) münden
den Kanal aufweist und daß ausgehend von jedem
Drosselkanal (21a, 21b) eine mit einem Rückschlag
ventil (5, 6) versehene Strömungsverbindung
(27a, 27b) in den, der druckbeaufschlagten Stirn
fläche (8a, 8b) entgegengesetzt angeordneten
Arbeitsraum (9, 10) verläuft.
2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungsventil im Dämpfungskolben (7) ange
ordnet ist.
3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilkörper (20a, 20b) fest miteinander ver
bunden sind.
4. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilkörper (20a, 20b) axial relativ zu
einander bewegbar sind.
5. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Kanal (22a, 22b) eine Quer
schnittsverengung aufweist.
6. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Steuernadel (3) eine Feder (4) zugeordnet
ist.
7. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Ventilkörper (20a, 20b) feder
beaufschlagt ist.
8. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuernadel (3) mit einem Antriebselement
(2) verbunden ist.
9. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Antriebselement (2) ein Elektromagnet vorge
sehen ist.
10. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuernadel Druckbeaufschlagungsflächen in
beiden Steuerkammern aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3924168A DE3924168A1 (de) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Regelbarer schwingungsdaempfer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE3924168A DE3924168A1 (de) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Regelbarer schwingungsdaempfer |
Publications (2)
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DE3924168A1 true DE3924168A1 (de) | 1991-01-24 |
DE3924168C2 DE3924168C2 (de) | 1991-05-02 |
Family
ID=6385548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3924168A Granted DE3924168A1 (de) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Regelbarer schwingungsdaempfer |
Country Status (1)
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- 1989-07-21 DE DE3924168A patent/DE3924168A1/de active Granted
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FICHTEL & SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
|
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MANNESMANN SACHS AG, 97422 SCHWEINFURT, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |