DE102004060485A1

DE102004060485A1 - Damping valve especially for vibration damper has contact region between support disc and second fixing surface designed as surface raised from body of support disc and with radial extent smaller than fixing surface

Info

Publication number: DE102004060485A1
Application number: DE102004060485A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Wirth (FH)
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-12-20
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2005-07-21

Abstract

The damping valve (1), especially for a vibration damper, comprises a valve body (5) upon which at least one elastic valve disc (7,9) is pretensioned through a flat support disc (19,21) which is axially support on a first fixing surface (27). A contact region between the support disc and a second fixing surface (29) is designed as a surface (30) raised from the body of the support disc and the radial extent of which is smaller than the fixing surface. The raised surface has a sharp-edged transition (31) to its edge.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dämpfventil entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a damping valve according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 101 59 936 C1 ist ein Dämpfventil, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer, bekannt, das mindestens eine elastisch Ventilscheibe auf einem Ventilkörper aufweist, wobei die Ventilscheibe über eine Auflagerscheibe zu einer Stützscheibe verspannt ist. Die Ventilscheibe verformt sich bei einer Abhubbewegung vom Kolbenkörper idealisiert betrachtet um den Außendurchmesser der Auflagerscheibe, so dass der Kraftfluss von der Ventilscheibe auf die Stützscheibe übertragen wird. Die Stützscheibe ist zwar sehr massiv ausgeführt, jedoch insbesondere an der Kolbenunterseite sehr hoch belastet, da die Dämpfkräfte in Ausfahrrichtung etwa um das zwei- bis vierfache größer sind als die Dämpfkräfte die auf der mindestens einen Ventilscheibe auf der Kolbenoberseite wirken. Der Stützscheibe ist eine Ausgleichsscheibe nachgeordnet, an der sich wiederum die Kolbenmutter abstützt. Der Kraftfluss setzt sich von der Stützscheibe über eine Fixierfläche der Ausgleichsscheibe auf die Kolbenmutter fort. Bei entsprechend großen Dämpfkräften verformt sich die Stützscheibe zwar nur geringfügig, doch treten sehr große Spannungen auf. Des weiteren wirkt die Stützscheibe trotz ihrer massiven Bauweise wie eine weitere Ventilscheibe und beeinflusst damit die Dämpfkraftkennlinie des Dämpfventils. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Ausgleichsscheibe die Stützscheibe noch verstärkt, jedoch ähnlich wie die Auflagerscheibe ein Kippkante aufweist, um die sich die Stützscheibe elastisch verformt. Damit ändert sich auch das Öffnungsverhalten der Ventilscheiben.From the DE 101 59 936 C1 is a damping valve, in particular for a vibration damper, known, which has at least one elastic valve disc on a valve body, wherein the valve disc is braced via a support disc to a support disc. Ideally, the valve disk deforms around the outer diameter of the bearing disk during a lifting movement away from the piston body, so that the power flow is transferred from the valve disk to the support disk. Although the support disk is very solid, but especially at the bottom of the piston very high load, since the damping forces in the extension about two to four times greater than the damping forces acting on the at least one valve disc on the piston top. The support disk is arranged downstream of a shim, on which in turn the piston nut is supported. The power flow continues from the support disk via a fixing surface of the shim to the piston nut. With correspondingly large damping forces, the support disk deforms only slightly, but very high voltages occur. Furthermore, the support disk, in spite of its solid construction, acts like another valve disk and thus influences the damping force characteristic of the damping valve. It should be noted that the shim further strengthens the support disc, but similar to the support disc has a tilting edge around which deforms the support plate elastically. This also changes the opening behavior of the valve discs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Dämpfkraftabweichungen bei einem Dämpfventil zu minimieren.task The present invention is the damping force deviations at a Damping valve too minimize.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, ein Kontaktbereich zwischen der Stützscheibe und der Fixierfläche als eine vom Grundkörper erhabene Fläche ausgeführt ist, deren radiale Ausdehnung kleiner ist als die Fixierfläche.According to the invention Task solved by a contact area between the support disk and the fixing surface as one from the main body raised surface accomplished is, whose radial extent is smaller than the fixing surface.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass der Kraftflussweg ausgehend von der Ventilscheibe in die Stützscheibe und weiter auf die Fixierfläche wiederholgenau ausgeführt ist. Bei allen Teilen in der Verspannungskette gehen schon kleinste Maß- und Lagetoleranzen in den Kraftflussweg ein. Wenn man auch die radiale Lage des Kraftflusswegs bezogen auf alle verspannten Teile näher bestimmt, dann werden dadurch auch wirksame Hebellängen vorgegeben, die bei der Krafteinleitung auf die besagten Scheiben wirken und folglich auch die elastische Verformung beeinflussen.Of the significant advantage is that the power flow path starting from the valve disk into the support disk and on the fixing surface repeatable accomplished is. For all parts in the tension chain go even the smallest Dimensional and positional tolerances enter the force flow path. If you also consider the radial position of the force flow path Determined in terms of all strained parts closer, then be characterized also effective lever lengths given when the force on the said discs act and therefore also affect the elastic deformation.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die erhabene als eine Prägefläche ausgeführt. Ein Prägevorgang lässt sehr präzise Konturen entstehen. Es wird davon ausgegangen, dass der vollständige Kontaktbereich mit vertretbarem Aufwand nicht ausreichend hergestellt werden kann. Deshalb wird die radiale Ausdehnung und damit die Größe der erhabenen Fläche begrenzt, so dass nur ein partielles Prägen notwendig ist.In Further advantageous embodiment, the raised is designed as a stamping surface. One embossing process leaves a lot precise Contours arise. It is assumed that the full contact area can not be sufficiently produced with reasonable effort. Therefore, the radial extent and thus the size of the raised area limited, so that only a partial embossing is necessary.

Dabei wird angestrebt, dass die erhabene Fläche einen scharfkantigen Übergang zu ihrem Rand aufweist. Scharfkantig ist nicht unbedingt gleichzusetzen mit einem rechtwinkligen Übergang von der erhabene Fläche. In der Praxis hat sich ein konvexer Übergangsradius als tendenziell nachteiliger herausgestellt als beispielsweise ein konkaver Radius.there It is sought that the raised surface a sharp-edged transition to its edge. Sharp edged is not necessarily synonymous with a right-angled transition from the raised surface. In practice, a convex transition radius tends to be more disadvantageous than, for example, a concave radius.

Dabei ist vorgesehen, dass bevorzugt die erhabene Fläche auf der Stützscheibe ausgeführt ist. Die Stützscheibe wird vielfach an anderer Stelle schon vergleichsweise maßgenau hergestellt, so dass der Prägevorgang keinen erheblichen Kostenmehraufwand bedeutet.there is provided that preferably the raised surface on the support disk accomplished is. The support disk is often already produced comparatively accurate elsewhere, so that the embossing process means no significant cost overhead.

Alternativ kann die erhabene Fläche von dem die Fixierfläche aufweisendem Bauteil gebildet werden, die z. B. an einer Ausgleichsscheibe einer Kolbenstangenmutter angeprägt ist.alternative can the raised area from the fixing surface be formed component, the z. B. on a shim stamped on a piston rod nut is.

Bei einer Variante ist zwischen der Stützscheibe und der Fixierfläche eine separate Trennscheibe eingelegt, deren Außendurchmesser kleiner ist als die Fixierfläche.at a variant is between the support disk and the fixing surface a inserted separate cutting disc whose outer diameter is smaller as the fixation area.

Wenn man die Trennscheibe ausreichend dünn dimensioniert, dann treten randseitig keine nennenswerten Stanzgrate auf, so dass die Trennscheibe die erhabene Fläche bildet und an der Stützscheibe keine Prägung für den Kontaktbereich in Richtung der Fixierfläche vorgenommen werden muss.If you dimension the blade sufficiently thin, then step no noteworthy punching burrs on the edge, so that the cutting disc the raised surface forms and on the support disk no imprint for the Contact area in the direction of the fixing surface must be made.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.Based The following description of the figures, the invention will be explained in more detail.

Es zeigt:It shows:

1 Dämpfventil für einen Schwingungsdämpfer 1 Damping valve for a vibration damper

1a; b Varianten der Prägefläche zur 1 1a ; b Variants of the embossing surface for 1

2 Ausgleichsscheibe für ein Dämpfventil nach 1 mit Prägefläche 2 Shim for a damper valve after 1 with embossing surface

3 Trennscheibe zwischen der Stützscheibe und der Fixierfläche 3 Cutting disc between the support disc and the fixing surface

Die 1 zeigt ein Dämpfventil 1 für einen Schwingungsdämpfer anhand einer Anwendung bei einem Schwingungsdämpfer. Das Dämpfventil umfasst einen auf einem Kolbenstangenzapfen 3 montierten Dämpfventilkörper 5, auf dem beidseitig mindestens eine elastische Ventilscheibe 7, 9 angeordnet ist, die Drosselkanäle richtungsabhängig 11; 13 zumindest teilweise abdecken. Auf der mindestens einen Ventilscheibe 11; 13 befindet sich jeweils eine Auflagerscheibe 15; 17, der sich eine nur leicht elastische Stützscheibe 19; 21 anschließt. Die Auflagerscheibe verfügt über einen deutlich kleineren Außendurchmesser als die Stützscheibe, so dass ein Ringspalt vorliegt, dessen Höhe den maximalen Abhub der Ventilscheibe 7, 9 bestimmt. In Richtung einer Kolbenmutter 23 des Kolbenstangenzapfens 3 ist der Stützscheibe noch eine Ausgleichsscheibe 25 nachgeordnet. Die Stützscheibe 19 auf der Dämpfventiloberseite stützt sich direkt an einer ersten Fixierfläche 27 eines Absatzes und des Kolbenstangenzapfens ab. Damit liegt eine Verspannungskette ausgehend von der Kolbenmutter 23 bis zur ersten Fixierfläche 27 vor.The 1 shows a damping valve 1 for a vibration damper based on an application to a vibration damper. The damping valve includes one on a piston rod pin 3 mounted damper valve body 5 , on both sides at least one elastic valve disc 7 . 9 is arranged, the throttle channels depending on the direction 11 ; 13 cover at least partially. On the at least one valve disk 11 ; 13 there is one support disc each 15 ; 17 , which is a slightly elastic support disk 19 ; 21 followed. The bearing disc has a significantly smaller outer diameter than the support disc, so that there is an annular gap whose height is the maximum lift of the valve disc 7 . 9 certainly. Toward a piston nut 23 of the piston rod pin 3 the support disk is still a shim 25 downstream. The support disk 19 on the Dämpfventiloberseite is supported directly on a first fixing surface 27 a paragraph and the piston rod pin. This is a tension chain starting from the piston nut 23 to the first fixation area 27 in front.

Eine zweite Fixierfläche 29 wird von der Ausgleichsscheibe 25 gebildet, wobei ein Kontaktbereich zwischen der Stützscheibe 21 und der Ausgleichsscheibe 25 als eine erhabene ebene Prägefläche 30 der Stützscheibe 21 ausgeführt ist, die einen scharfkantigen Übergang 31 zu ihrem äußeren Rand aufweist. Auch zum Innendurchmesser ist die Prägefläche 30 mit einem Übergang 33 versehen. Der Höhenunterschied zwischen der Prägefläche 30 und der übrigen Oberfläche der Stützscheibe beträgt nur wenige Zehntelmillimeter. In den 1a und 1b sind verschiedene sinnvolle Übergangsprofile des äußeres Randes der Prägefläche 30 beispielhaft dargestellt. Wesentlich ist, dass das einfache axiale Anprägen der Prägefläche 30 und der damit verbundenen geringfügigen Stauchung keinen nennenswerten Einfluss auf den wirksamen Außendurchmesser der Fixierfläche 29 ausübt.A second fixation area 29 gets off the shim 25 formed, with a contact area between the support disk 21 and the shim 25 as a raised flat embossing surface 30 the support disk 21 is executed, which has a sharp-edged transition 31 to its outer edge. Also to the inside diameter is the embossing surface 30 with a transition 33 Mistake. The height difference between the embossing surface 30 and the remaining surface of the support disk is only a few tenths of a millimeter. In the 1a and 1b are different useful transition profiles of the outer edge of the embossing surface 30 exemplified. It is essential that the simple axial embossing of the embossing surface 30 and the associated slight compression not significantly affect the effective outer diameter of the fixing 29 exercises.

In der 1 ist die Prägefläche 30 an der Stützscheibe 21 ausgeführt. Man kann die Prägefläche 30 jedoch auch, wie die 2 zeigt, an der Ausgleichsscheibe 25 vorsehen, wobei dann sinnvollerweise auf beiden Seite die Prägefläche 30 vorliegen sollte, damit eine richtungsunabhängige Einbausituation vorliegt. Es fallen die zweite Fixierfläche und Prägefläche zusammen, da sie beide von demselben Bauteil gebildet werden.In the 1 is the embossing surface 30 on the support disk 21 executed. You can do the stamping surface 30 but also, like the 2 shows, on the shim 25 Provide, then usefully on both sides of the embossing surface 30 should be present so that a direction-independent installation situation exists. It fall the second fixing surface and embossing surface together, since they are both formed by the same component.

Eine weitere Möglichkeit zeigt 3. Zwischen der Stützscheibe 21 und der Ausgleichsscheibe 25 ist eine separate Trennscheibe 35 eingelegt, deren Außendurchmesser kleiner ist als die Ausgleichsscheibe 25. Eine sehr dünne Trennscheibe weist praktisch keinen Stanzgrat auf und verfügt über einen scharfkantigen Übergang zum Rand. Damit stellt die Trennscheibe die Fixierfläche 29.Another way shows 3 , Between the support disk 21 and the shim 25 is a separate cutting disc 35 inserted, whose outer diameter is smaller than the shim 25 , A very thin cutting disc has virtually no burr and has a sharp-edged transition to the edge. Thus, the cutting disc provides the fixing surface 29 ,

Bei einer Druckbeaufschlagung der Ventilscheibe 7 beispielsweise durch den Drosselkanal 13 heben die Ventilscheiben 7 durch elastische Verformung am äußeren Rand vom Dämpfventilkörper 5 ab und legen sich an der Stützscheibe 21 an, die mit der Druckbeaufschlagung der Ventilscheibe ebenfalls auf Biegung beansprucht wird. Der Kraftfluss setzt sich weiter über die Prägefläche 30 auf die Ausgleichsscheibe 25 fort. Wesentlich ist, dass die Vorspankraft der Kolbenmutter 23 im Durchmesserbereich der Prägefläche in die Stützscheibe eingeleitet wird. Aufgrund des Übergangs 33 am Innendurchmesser der Prägefläche 30 stellt sich ein Kraftfluss im Außendurchmesserbereich der Prägefläche ein, wie aufwändige Spannungsuntersuchungen gezeigt haben. Mit dem gezielten Kraftfluss auf die Stützscheibe 21 kann auch der Kraftfluss auf die Auflagerscheibe 17 gelenkt werden, indem man die Stützscheibe in Richtung bevorzugt mit einer leicht schräg zur Kolbenstangenzapfenachse geneigten Auflagerfläche profiliert, wie es ausführlich in der DE 101 59 936 C1 beschrieben ist, wobei der Inhalt dieses Patents einen Teil der vorliegenden Figurenbeschreibung darstellt. Damit ergibt sich ein radial sehr enger Weg für den Kraftfluss zwischen der Ventilscheibe 7 und der zweiten Fixierfläche 29, wodurch das elastische Verformungsverhalten der Ventilscheibe und damit eine vorgegebene Dämpfkraftkennlinie sehr genau einhaltbar ist.When pressurizing the valve disc 7 for example, through the throttle channel 13 lift the valve discs 7 by elastic deformation at the outer edge of the Dämpfventilkörper 5 and lie down on the support disk 21 on, which is also subjected to the pressurization of the valve disc to bending. The power flow continues over the embossing surface 30 on the shim 25 continued. It is essential that the biasing force of the piston nut 23 in the diameter range of the embossing surface is introduced into the support disk. Due to the transition 33 at the inner diameter of the embossing surface 30 a force flux sets in the outer diameter range of the embossing surface, as elaborate voltage tests have shown. With the targeted power flow to the support disk 21 can also affect the flow of power to the bearing disc 17 be steered by the support plate in the direction preferably profiled with a slightly inclined to the piston rod pivot axis bearing surface, as described in detail in the DE 101 59 936 C1 The content of this patent forms part of the present description of the figures. This results in a radially very narrow path for the power flow between the valve disc 7 and the second fixing surface 29 , whereby the elastic deformation behavior of the valve disc and thus a predetermined damping force characteristic is very accurately maintained.

Selbstverständlich könnte man die Prägefläche 30 auch an der Stützscheibe 19 auf der Oberseite des Dämpfventils 1 vornehmen, jedoch treten an den Ventilscheibe 5 der Oberseite in der Regel deutlich geringere Dämpfkraft auf, so dass die Auswirkungen der Prägefläche 30 nicht so stark in eine Kennlinienmessung eingehen.Of course you could use the embossing surface 30 also on the support disk 19 on the top of the damping valve 1 make, however, occur on the valve disc 5 The top usually has significantly lower damping force, so the impact of the stamping surface 30 not so much in a characteristic measurement.

Claims

Damping valve, in particular for a vibration damper, comprising a Dämpfventilkörper on which at least one elastic valve disc is biased via a flat support disc, wherein the support disc is axially supported on a first fixing surface and a tension chain between the first fixing surface of the support disc, the at least one valve disc, the Dämpfventilkörper and a second fixing surface is present, characterized in that a contact area ( 30 ) between the support disk ( 19 ; 21 ) and the fixing surface ( 29 ) as a surface raised by the base body ( 30 ) is executed, whose radial extent is smaller than the fixing surface ( 29 ).

Damping valve according to claim 1, characterized in that the raised surface as an embossing surface ( 30 ) is executed.

Damping valve according to claim 1, characterized in that raised surface ( 30 ) a sharp-edged transition ( 31 ) to its edge.

Damping valve according to claim 1, characterized in that the raised surface ( 30 ) on the support disk ( 19 ; 21 ) is executed.

Damping valve according to claim 1, characterized in that the raised surface ( 30 ) from which the fixing surface ( 29 ) component ( 25 ) is formed.

Damping valve according to claim 1, characterized in that between the support disk ( 21 ) and the fixing surface ( 29 ) a separate cutting disc ( 35 ) is inserted, whose outer diameter is smaller than the fixing surface ( 29 ).