DE2139942B1 - Vibration dampers, in particular for motor vehicles, with an additional damping valve that can be switched on as a function of the frequency - Google Patents

Vibration dampers, in particular for motor vehicles, with an additional damping valve that can be switched on as a function of the frequency

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/504—Inertia, i.e. acceleration,-sensitive means

Description

Das Schwinggewicht 3 ist verschiebbar auf der Kolbenstange 2 angeordnet und weist eine etwa zylindrische Form auf. Seine Stirnflächen sind an ihrem äußeren Umfang mit je einem umlaufenden Absatz 19 versehen, gegen den sich die Schraubenfedern 8 bzw. 8a abstützen. Zur Kolbenstange 2 hin ist das Schwinggewicht 3 von seinen Stirnflächen her mit je einer zentrischen Ausnehmung 20 und 20 a versehen, die in ihrer Tiefe etwa je ein Fünftel der Höhe des Schwinggewichtes aufweisen und bei dessen Verschiebung dem besseren Zulauf zu den Querbohrungen 5 dienen. In Ruhelage dichtet der zwischen den beiden Ausnehmungen 20 und 20 a verbleibende Steg 21 die Querbohrungen 5 ab. The swing weight 3 is slidably arranged on the piston rod 2 and has an approximately cylindrical shape. Its end faces are on its outer one Scope with one paragraph each around 19 provided against the support the coil springs 8 or 8a. The oscillating weight is towards the piston rod 2 3 from its end faces each provided with a central recess 20 and 20 a, which each have about a fifth of the height of the oscillating weight in their depth and serve to improve the inflow to the transverse bores 5 when it is shifted. In rest position seals the web 21 remaining between the two recesses 20 and 20 a Cross bores 5.

Vor dem in dem oberen Arbeitsraum 14 befindlichen Ende der Kolbenstange 2 ist eine Halterung 7 vorgesehen, die durch ein Gewinde 11 auf dem Kolbenstangenende anbringbar ist. Die Halterung 7 weitet sich, ausgehend von dem Kolbenstangenende, trichterförmig auf und trägt im Bereich ihres größten Durchmessers das Zusatzventil 6. Das Zusatzventil 6 besteht aus der Ventilscheibe 22, welche mittels Haltenocken 23 fest eingeklemmt ist und auf beiden Seiten mit Plattenventilen 25 versehen ist, welche von einem Niet 24 auf der Ventilscheibe 22 gehalten werden. Die Ventilscheibe 22 weist Ventilöffnungen 26 auf, die von den Plattenventilen 25 so abgedeckt sind, daß je mindestens eine Ventilöffnung 26 als Drucköffnung und mindestens je eine Ventilöffnung als Zugöffnung wirkt. An seinem äußeren, dem Kolbenstangenende abgewandten Rand weist die Halterung 7 Ausnehmungen 10 auf, mit denen sie auf dem Gewinde 11 aufschraubbar ist und fest angezogen werden kann. Die Halterung 7 ist dazu in ihrem, der Kolbenstange zugewendeten Bereich mit einem zyiindrischen Schaft 27 versehen, der mit seiner Stirnfläche auf die Beilegscheibe 18a der Zugdämpfventile 9 wirkt und diese beim Anziehen der Schraube 11 vorspannt. In front of the end of the piston rod located in the upper working space 14 2, a bracket 7 is provided, which by a thread 11 on the piston rod end is attachable. The bracket 7 expands, starting from the piston rod end, funnel-shaped and carries the additional valve in the area of its largest diameter 6. The additional valve 6 consists of the valve disc 22, which by means of retaining cams 23 is firmly clamped and is provided with plate valves 25 on both sides, which are held on the valve disc 22 by a rivet 24. The valve disc 22 has valve openings 26 which are covered by the plate valves 25 so that that at least one valve opening 26 as a pressure opening and at least one each Valve opening acts as a pulling opening. At its outer end facing away from the piston rod end At the edge, the holder 7 has recesses 10 with which it sits on the thread 11 can be screwed on and tightened firmly. The bracket 7 is for this purpose in its, the area facing the piston rod is provided with a cylindrical shaft 27, which acts with its end face on the washer 18a of the tension damping valves 9 and biases it when the screw 11 is tightened.

In Fig. 2 sind drei Dämpferkennlinien in einem Kraft-Frequenz-Diagramm dargestellt, in dem die Kennlinie 28 von einem herkömmlichen, linear eingestellten Schwingungsdämpfer verursacht wird, wahrend die Kennlinie 29 von einem herkömmlichen, degressiv eingestellten Schwingungsdämpfer herrührt. Im Vergleich dazu steht die Kennlinie 30 eines erfindungsgemäßen frequenzabhängigen Schwingungsdämpfers, bei dem die Dämpfkraft bei einer Frequenz gemäß dem Scheitelpunkt 31 durch Zuschaltung des Zusatzventils 6 abnimmt und erst bei Erreichen höherer Frequenzen wieder langsam ansteigt. In Fig. 2 there are three characteristic damper curves in a force-frequency diagram shown, in which the characteristic curve 28 of a conventional, linearly set Vibration damper is caused, while the characteristic curve 29 of a conventional, degressively adjusted vibration damper originates. In comparison is the Characteristic curve 30 of a frequency-dependent vibration damper according to the invention which the damping force at a frequency according to the apex 31 by switching on of the additional valve 6 decreases and only slowly again when higher frequencies are reached increases.

Die Funktion des erfindungsgemäßen frequenzab- hängigen Schwingungsdämpfers wird im folgenden an Hand der oben beschriebenen Figuren näher erläutert: Der erfindungsgemäße frequenzabhängige Schwingungsdämpfer ist vornehmlich für den Einsatz zusammen mit einer Schwingungstilgermasse vorgesehen, die beim Einfedern des Rades der Beschleunigung der ungefederten Radmasse entgegenwirkt und so zu einer Beruhigung der Radschwingungen führt. The function of the frequency-dependent pending vibration damper is explained in more detail below with reference to the figures described above: The inventive frequency-dependent vibration damper is primarily for use together with a vibration damper mass is provided, which accelerates during compression of the wheel counteracts the unsprung wheel mass and thus calms the wheel vibrations leads.

Sie ist dabei im allgemeinen so bemessen, daß sie bei der Radeigenfrequenz ihre größte Wirksamkeit aufweist. Zur Dämpfung von Rad- und Aufbauschwingungen, vornehmlich außerhalb der Radeigenfrequenz, ist der Schwingungstilgermasse ein Schwingungsdämpfer beigeordnet, dessen Hauptdämpfventile 9 und 12 derartige Schwingungen dämpfen. Bei Schwingungen in einem Frequenzbereich, für die die Schwingungstilgermasse konstruktiv ausgelegt ist -im allgemeinen ist dies die Radeigenfrequenz -übernimmt die Schwingungstilgermasse die volle Schwingungsdämpfung des Rades, so daß eine Dämpfung durch die Hauptdämpfventile 9 und 12 sich funktionsstörend auswirkt.It is generally dimensioned so that it is at the natural frequency of the wheel shows its greatest effectiveness. For damping wheel and body vibrations, primarily outside the natural frequency of the wheel, the vibration damper mass is a vibration damper associated, whose main damping valves 9 and 12 dampen such vibrations. at Vibrations in a frequency range for which the vibration absorber mass is constructive is designed - in general, this is the natural frequency of the wheel - takes over the vibration damper mass the full vibration damping of the wheel, so that a damping by the main damping valves 9 and 12 interferes with the function.

In diesem Frequenzbereich gerät die Schwingmasse 3 ebenfalls in schwingende Auf- und Abwärtsbewegungen, bei denen sie jeweils zeitweise die Bohrungen 5 freigibt. Das sich in den Arbeitsräumen 14 und 15 befindliche Dämpfmedium gelangt dabei unter Umgebung des Hauptdämpfkolbens 1 in den jeweils gegenseitigen Arbeitsraum und wird dabei weitgehend von dem Zusatz-Dämpfventil 6 gedämpft. In this frequency range, the oscillating mass 3 also vibrates Upward and downward movements, during which it temporarily releases the holes 5. The damping medium located in the working spaces 14 and 15 gets under Environment of the main damping piston 1 in the respective mutual working space and is largely damped by the additional damping valve 6.

Das Zusatz-Dämpfventil 6 ist dabei in seiner Dämpfwirkung schwächer ausgelegt als die Hauptdämpfventile 9 und 12 und dient hauptsächlich der Dämpfung der Aufbauschwingungen. Beim Abklingen der Radschwingungen verringern sich auch die Schwingungen des Schwinggewichtes 3, so daß es die Querbohrungen 5 wieder bedeckt. Der Schaltzeitpunkt bzw. die Schaltfrequenz, bei der das Zusatz-Dämpfventil 6 eingeschaltet werden soll, läßt sich in Abhängigkeit von der Auslegung der nicht dargestellten Schwingungstilgermasse durch die Abmessung der zentrischen Ausnehmungen 20 und 20 a sowie der Federsteifigkeit der Schraubenfedern 8 bzw.The additional damping valve 6 is weaker in its damping effect designed as the main damping valves 9 and 12 and is mainly used for damping the built-up vibrations. As the wheel vibrations subside, they also decrease the vibrations of the oscillating weight 3, so that it covers the transverse bores 5 again. The switching time or switching frequency at which the additional damping valve 6 is switched on is to be, depending on the design of the not shown Vibration damper mass due to the dimensions of the central recesses 20 and 20 a and the stiffness of the coil springs 8 or

8a steuern. Sind die Radschwingungen so weit abgeklungen, daß das Schwinggewicht 3 die Querbohrungen 5 wieder voll schließt, so treten die Hauptdämpfventile 9 und 12 wieder voll in Funktion, während das Zusatz-Dämpfventil 6 abgeschaltet ist.8a control. Have the wheel vibrations subsided to such an extent that the The swing weight 3 fully closes the transverse bores 5 again, so the main damping valves occur 9 and 12 fully functional again, while the additional damping valve 6 is switched off is.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Frequenzabhängiger Schwingungsdämpfer mit einem mit Ventilen versehenen Dämpfkolben, der mit Befestigungsmitteln an einer Kolbenstange angeordnet ist und mit dieser zusammen in einem von dem Dämpfkolben in zwei Arbeitsräume unterteilten Dämpfzylinder bewegbar ist und die Kolbenstange mit mindestens einer Längsbohrung und einer Querbohrung versehen ist und diese miteinander verbundenen Bohrungen unter Umgehung des Dämpfkolbens eine durch einen frequenzabhängigen Schalter zuschaltbare Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen darstellen, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Ventilen (9, 12) des Dämpfkolbens (1) parallelgeschaltetes Zusatz-Dämpfventil (6) im Strömungsweg (Längsbohrung 4, Querbohrung 5) der Umgehung angeordnet und dieses Zusatz-Dämpfventil (6) durch den frequenzabhängigen Schalter (3) zuschaltbar ist. Claims: 1. Frequency-dependent vibration damper with a Valved damping piston that is attached to a piston rod with fasteners is arranged and with this together in one of the damping piston in two working spaces subdivided damping cylinder is movable and the piston rod with at least one Longitudinal bore and a transverse bore is provided and these are connected to one another Bores bypassing the damping piston by a frequency-dependent switch represent a switchable connection between the two workrooms, characterized in that that an additional damping valve connected in parallel to the valves (9, 12) of the damping piston (1) (6) arranged in the flow path (longitudinal bore 4, transverse bore 5) of the bypass and this additional damping valve (6) can be switched on using the frequency-dependent switch (3) is. 2. Frequenzabhängiger Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zuschaltbare Zusatz-Dämpfventil (6) in einer Halterung (7) vor der Austrittsöffnung der Längsbohrung (4) auf der Kolbenstange (2) angeordnet und diese Halterung (7) zugleich als Befestigungsmittel für den Dämpfkolben (1) ausgebildet ist. 2. Frequency-dependent vibration damper according to claim 1, characterized characterized in that the switchable additional damping valve (6) in a holder (7) arranged in front of the outlet opening of the longitudinal bore (4) on the piston rod (2) and this holder (7) at the same time as a fastening means for the damping piston (1) is trained. Die Erfindung betrifft einen frequenzabhängigen Schwingungsdämpfer mit einem mit Ventilen versehenen Dämpfkolben, der mit Befestigungsmitteln an einer Kolbenstange angeordnet ist und mit dieser zusammen in einem Dämpfzylinder bewegbar ist und die Kolbenstange mit mindestens einer Längsbohrung und einer Querbohrung versehen ist, und diese miteinander verbundenen Bohrungen unter Umgehung des Dämpfkolbens eine durch einen frequenzabhängigen Schalter zuschaltbare Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen darstellen. The invention relates to a frequency-dependent vibration damper with a valved damping piston that is attached to a Piston rod is arranged and can be moved together with this in a damping cylinder is and the piston rod with at least one longitudinal bore and one transverse bore is provided, and these interconnected bores bypassing the damping piston a connection between the represent both workspaces. Es ist bekannt, daß die Federsteifigkeit einer Fahrzeugfeder erheblich abgesenkt werden kann, wenn ein frequenzabhängiger Schwingungsdämpfer zusammen mit einer Schwingungstilgermasse verwendet wird. Durch diese Maßnahme läßt sich die Vertikalb es chleunigung einer Fahrzeugkarosserie auf ein Minimum absenken, ohne daß sich die Radkraftschwankungen und der Federweg des Rades wesentlich ändern. It is known that the spring stiffness of a vehicle spring is considerable can be lowered if a frequency-dependent vibration damper is used together with a vibration damper mass is used. By this measure, the Lower the vertical acceleration of a vehicle body to a minimum without that the wheel force fluctuations and the travel of the wheel change significantly. Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Schwingungsdämpfer einfacher Bauart zu schaffen, der bei Kraftfahrzeugen die niederfrequente Grundschwingung (etwa 1 Hz) einwandfrei dämpft, während bei etwas höherfrequenten Schwingungen (etwa 10Hz) eine geringere Dämpfwirkung erzielt wird, damit die auf den Aufbau übertragenen Kräfte niedriger sind. The object of the invention is to make a vibration damper simpler To create type of construction, the low-frequency fundamental oscillation in motor vehicles (approx. 1 Hz) dampens perfectly, while with slightly higher frequency vibrations (approx 10Hz) a lower damping effect is achieved, so that the transmitted to the structure Forces are lower. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein den Ventilen (9, 12) des Dämpfkolbens (1) parallelgeschaltetes Zusatz-Dämpfventil (6) im Stromungsweg (Längsbohrung 4, Querbohrung 5) der Umgehung angeordnet und dieses Zusatz-Dämpfven- til (6) durch den frequenzabhängigen Schalter (3) zuschaltbar ist. According to the invention, this object is achieved in that a valve (9, 12) of the damping piston (1) additional damping valve (6) connected in parallel in the flow path (Longitudinal bore 4, transverse bore 5) of the bypass and this additional damping valve til (6) can be switched on using the frequency-dependent switch (3). Dadurch ergibt sich eine baulich einfach gestaltete Dämpfeinrichtung, die eine frequenzabhängige Anpassung der Dämpfkraft an betriebliche Anforderungen ermöglicht und bei entsprechender Gesamtgestaltung des Fahrwerks geringere Aufbaubeschleunigungen zur Folge hat. This results in a structurally simple damping device, a frequency-dependent adaptation of the damping force to operational requirements and with a corresponding overall design of the chassis, lower body accelerations has the consequence. Es sind zwar aus dem Stand der Technik schon frequenzabhängige Waschmaschinendämpfer bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1985453 und USA.-Patentschrift 3114705), diese Dämpfer sind aber so gestaltet, daß die Dämpfwirkung oberhalb einer bestimmten Eigenfrequenz ganz ausgeschaltet wird, was im Zusammenhang mit der vorliegenden Aufgabenstellung unerwünscht ist. Daher kann dieser Stand der Technik keine Anregungen in Richtung auf die Erfindung geben. There are frequency-dependent washing machine dampers from the prior art known (German utility model 1985453 and USA patent specification 3114705), this But dampers are designed so that the damping effect above a certain natural frequency is completely switched off, which is related to the task at hand is undesirable. Therefore, this prior art cannot suggest any direction give to the invention. Ein weiteres Merkmal der Erfindung bezieht sich darauf, daß das zuschaltbare Zusatz-Dämpfventil in einer Halterung vor der Austrittsöffnung der Längsbohrung auf der Kolbenstange angeordnet und diese Halterung zugleich als Befestigungsmittel für den Dämpfkolben ausgebildet ist. Dies ergibt eine einfache bauliche Gestaltung, wobei keine Schwierigkeiten hinsichtlich der Unterbringung des frequenzabhängigen Schalters und des Zusatz-Dämpfventils bestehen. Another feature of the invention relates to the fact that the switchable Additional damping valve in a holder in front of the outlet opening of the longitudinal bore arranged on the piston rod and this holder at the same time as a fastening means is designed for the damping piston. This results in a simple structural design, being no difficulty in accommodating the frequency-dependent Switch and the additional damping valve exist. Aufbau und Wirkungsweise ist in den Figuren dargestellt, die im folgenden näher beschrieben werden. Die Figuren zeigen in einzelnen: Fig. 1 das Teilstück eines erfindungsgemäßen frequenzabhängigen Schwingungsdämpfers mit Zusatz-Dämpfventil und frequenzabhängigem Schalter, Fig. 2 den Verlauf verschiedener Dämpferkennlinien in einem Kraft-Frequenz-Diagramm. Structure and mode of operation is shown in the figures, which follow are described in more detail. The figures show in detail: Fig. 1 the section a frequency-dependent vibration damper according to the invention with an additional damping valve and frequency-dependent switch, FIG. 2 shows the course of various damper characteristics in a force-frequency diagram. Fig. 1 zeigt ein Zylinderrohr 13, welches von einem Dämpfkolben 1 in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum 14 und 15 unterteilt wird, wobei der Dämpfkolben 1 von einer Kolbenstange 2 beweglich geführt wird. Der Kolbenl ist dabei mit Zugdämpfventilen 9 und Druckdämpfventilen 12 versehen und mittels einer Halterung 7 mit der Kolbenstange 2 verbunden. Die Kolbenstange 2 ist in ihrem unteren Teil mit einer zentrischen Längsbohrung 4 versehen, die am Kolbenstangenende offen ist und etwa doppelt so tief in die Kolbenstange 2 hineinführt wie der Kolben 1 mit all seinen Organen breit ist. Von ihrem Ende gehen Querbohrungen 5 ab, die seitlich aus der Kolbenstange 2 austreten und von einem Schwinggewicht 3 verdeckt werden. Das Schwinggewicht 3 stützt sich auf beiden Seiten an Federn 8 bzw. 8 a ab, die in der Figur beispielsweise als konische Schraubenfedern dargestellt sind. Die Schraubenfeder 8a stützt sich dabei an der Spannscheibe 17 des Kolbensl ab, während die Feder 8 von einer Abstützscheibe 16 in ihrer Lage fixiert wird. Die Abstützscheibe 16 kann dabei beispielsweise als Sprengring ausgebildet sein und in einer Nut in der Kolbenstange 2 gehalten werden. Die Spannscheibe 17 ist beispielsweise auf ihrer dem Kolbenl zugewandten Seite mit einer Beilagscheibe 18 versehen, mit denen sie auf die Kolbendruckventile 12 wirkt und diese damit vorspannt. 1 shows a cylinder tube 13 which is supported by a damping piston 1 is divided into an upper and a lower working space 14 and 15, the Damping piston 1 is movably guided by a piston rod 2. The piston is there provided with Zugdämpfventilen 9 and Druckdämpfventilen 12 and by means of a bracket 7 connected to the piston rod 2. The piston rod 2 is in its lower part provided with a central longitudinal bore 4 which is open at the piston rod end and about twice as deep into the piston rod 2 as the piston 1 with it all of its organs are wide. From its end cross bores 5 go from the side emerge from the piston rod 2 and are covered by a swing weight 3. The swing weight 3 is supported on both sides on springs 8 and 8 a, which are shown in the figure, for example, as conical coil springs. The coil spring 8a is supported on the tensioning disk 17 of the piston, while the spring 8 is fixed in position by a support disk 16. The support disk 16 can be designed, for example, as a snap ring and in a groove in the piston rod 2 are held. The clamping disk 17 is, for example, on its piston facing side provided with a washer 18, with which they on the piston pressure valves 12 acts and thus biases it.
DE2139942A 1971-08-10 1971-08-10 Vibration dampers, in particular for motor vehicles, with an additional damping valve that can be switched on as a function of the frequency Pending DE2139942B1 (en)

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