DE102006009631A1 - Verfahren zum Einstellen einer Dämpfungscharakteristik und Stossdämpfer - Google Patents

Verfahren zum Einstellen einer Dämpfungscharakteristik und Stossdämpfer Download PDF

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    • 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
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/532Electrorheological [ER] fluid dampers
    • 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
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    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
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    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages

Abstract

Offenbart ist einerseits ein Verfahren zum Einstellen einer Dämpfungscharakteristik eines Stoßdämpfers 59, der in einem Druckzylinder 60 einen in diesem entlang einer Achse 61 des Druckzylinders 60 geführten Dämpfungskolben 62 aufweist, wobei durch eine Bewegung des Dämpfungkolbens 62 entlang der Achse 61 ein Fluid aus einem Druckraum des Druckzylinders 60 durch einen Drosselquerschnitt in einen drucklosen Ausgleichsraum verdrängbar ist und wobei die Dämpfungscharakteristik eine Abhängigkeit einer der Bewegung des Dämpfungskolbens 62 entgegengesetzten Dämpfungskraft von einer Geschwindigkeit der Bewegung beschreibt und andererseits einen Stoßdämpfer 59 mit einstellbarer Dämpfungscharakteristik mit einem Druckzylinder 60 und einem in diesem entlang einer Achse 61 des Druckzylinders 60 geführten Dämpfungskolben 62, wobei durch eine Bewegung des Dämpfungskolbens 62 entlang der Achse 61 ein Fluid aus einem Druckraum des Druckzylinders 60 durch einen Drosselquerschnitt in einen drucklosen Ausgleichsraum verdrängbar ist. DOLLAR A Um eine Einstellbarkeit ohne mechanische Elemente zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass einerseits in einem erfindungsgemäßen Verfahren durch Beaufschlagen des Fluids mit einem elektromagnetischen Feld einer gewählten Feldstärke eine Viskosität des Fluids und damit ein Widerstand gegenüber der Verdrängung des Fluids aus dem Druckzylinder 60 eingestellt wird und dass andererseits ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer 59 ein Felderzeugungsmittel aufweist, ...

Description

  • Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Einstellen einer Dämpfungscharakteristik eines Stoßdämpfers, der in einem Druckzylinder einen in diesem entlang einer Achse des Druckzylinders geführten Dämpfungskolben aufweist, wobei durch eine Bewegung des Dämpfungskolbens entlang der Achse ein Fluid aus einem Druckraum des Druckzylinders durch einen Drosselquerschnitt in einen drucklosen Ausgleichsraum verdrängbar ist und wobei die Dämpfungscharakteristik eine Abhängigkeit einer der Bewegung des Dämpfungskolbens entgegengesetzten Dämpfungskraft von einer Geschwindigkeit der Bewegung beschreibt und andererseits einen Stoßdämpfer mit einstellbarer Dämpfungscharakteristik mit einem Druckzylinder und einem in diesem entlang einer Achse des Druckzylinders geführten Dämpfungskolben, wobei durch eine Bewegung des Dämpfungskolbens entlang der Achse ein Fluid aus einem Druckraum des Druckzylinders durch einen Drosselquerschnitt in einen drucklosen Ausgleichsraum verdrängbar ist.
  • Bekannt sind solche Stoßdämpfer mit einstellbarer Dämpfungscharakteristik und Verfahren zur Einstellung ihrer Dämpfungscharakteristik beispielsweise aus der US 4,298,101 , aus der DE 37 79 594 T2 und aus der DE 102 13 726 A1 : Diese Stoßdämpfer weisen einen in einem rohrförmigen Gehäuse koaxial drehbar gelagerten Druckzylinder und eine koaxial zwischen dem Gehäuse und dem Druckzylinder angeordnete rohrförmige Hülse auf, die mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Der Druckzylinder weist mindestens eine radiale Bohrung und die Hülse auf ihrer inneren Mantelfläche mindestens eine derart gestaltete Nut auf, dass mittels Verdrehen des Druckzylinders ein Drosselquerschnitt zwischen der Bohrung und der Nut einstellbar ist. Bei Beaufschlagung der Kolbenstange eines solchen Stoßdämpfers mit einer Last in Axialrichtung des Stoßdämpfers überträgt der Dämpfungskolben einen Druck auf das Fluid im Innern des Druckzylinders. Das Fluid dringt durch die Bohrungen im Druckzylinder nach außen, wobei entsprechend dem geöffneten Querschnitt der Bohrungen ein Drosseleffekt und damit eine Dissipation der Druckenergie in Wärme erfolgt. Durch Verdrehen des Druckzylinders in der Hülse wird die Steuerkante der Nut in der Hülse über den Bohrungen im Druckrohr verschoben und damit der Drosselquerschnitt verändert. So ist die Dämpfungscharakteristik dieser Stoßdämpfers einstellbar.
  • Einen weiteren Stoßdämpfer dieser Art mit einem anderen Verfahren zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik offenbart die EP 0 831 245 A2 : Dieser Stoßdämpfer weist einen topfförmig ausgebildeten Dämpfungskolben mit zum Druckzylinder offenen Querschnitt auf. In der Wandung des Dämpfungskolbens sind Öffnungen ausgebildet, die einen radialen Durchtritt des Fluids aus dem Druckraum in einen Ausgleichsraum ermöglichen. Die Dämpfungscharakteristik dieses Stoßdämpfers ist einstellbar durch die Wahl einer Eindringtiefe des Dämpfungskolbens in den Druckzylinder: Bei zunehmender Eindringtiefe wird eine zunehmende Zahl der Öffnungen über eine Steuerkante in der Wandung des Druckzylinders geführt und geschlossen, so dass nur noch die verbleibenden Öffnungen einen Durchtritt des Fluids ermöglichen.
  • Die bekannten Stoßdämpfer realisieren die Einstellung der Dämpfungscharakteristik durchweg durch mechanische Maßnahmen. Die Einstellung setzt daher zumindest einen Stillstand der betroffenen Maschine, regelmäßig sogar einen Aus- und Einbau des bekannten Stoßdämpfers voraus. Eine Einstellung der Dämpfungscharakteristik „on the fly" anhand aktuell gemessener Lastwerte ist mit den bekannten Stoßdämpfern prinzipbedingt nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einstellen der Dämpfungscharakteristik ohne mechanische Elemente zu ermöglichen.
  • Lösung
  • Ausgehend von den bekannten Verfahren wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass durch Beaufschlagen des Fluids mit einem elektromagnetischen Feld einer gewählten Feldstärke eine Viskosität des Fluids und damit ein Widerstand gegenüber der Verdrängung des Fluids aus dem Druckzylinder eingestellt wird.
  • Fluide, deren Viskosität sich unter einem elektromagnetischen, also einem elektrostatischen oder magnetischen oder aus beiden kombinierten Feld, augenblicklich und beliebig umkehrbar von einem niedrigen zu einem hohen Wert bis hin zu einer teigigen oder sogar festen Konsistenz ändert, sind allgemein bekannt. Die als „Elektrorheologie" (auch „Elekt roviskosität") bekannte Eigenschaft spezieller Suspensionen, in einem elektrischen Feld sehr schnell fest zu werden, beruht auf der durch Polarisierung induzierten Bildung geordneter Strukturen von mikroskopisch kleinen, in einer nicht leitenden Flüssigkeit fein verteilten dielektrischen Teilchen (beispielsweise Aluminiumsilikate). Solche Suspensionen werden allgemein als "elektrorheologische Fluide" (ERF, auch „elektroviskose Fluide" EVF) bezeichnet. Fluide, deren Viskosität sich in wechselnden Magnetfeldern stark ändert, werden entsprechend als „magnetorheologische Fluide" (MRF, auch „elektromagnetische Fluide") bezeichnet.
  • Handelsübliche Bauelemente ermöglichen die Einstellung einer – insbesondere elektrostatischen oder magnetischen – Feldstärke ausschließlich durch die Änderung elektrischer Parameter, insbesondere durch die Wahl von Spannung und Frequenz. Die Feldstärke, die erfindungsgemäß auf ein (elektro- oder magnetorheologisches) Fluid in einem Stoßdämpfer wirkt, ist – wie oben beschrieben – unmittelbar mit der Viskosität des Fluids und damit mit dem Widerstand des Fluids gegenüber einer Verdrängung insbesondere durch einen Drosselquerschnitt verknüpft.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht so mittelbar eine technisch besonders einfach zu realisierende Einstellung der Dämpfungscharakteristik eines Stoßdämpfers. Die Einstellung der Dämpfungscharakteristik erfordert insbesondere keine mechanischen Einstellarbeiten an dem Stoßdämpfer. Durch die Reduzierung der einzustellenden Parameter auf elektrische Größen kann die Einstellung zudem mittels eines nicht in unmittelbarer Nähe des Stoßdämpfers – beispielsweise in einer zentralen Steuerungswarte – angeordneten Steuerungsmoduls erfolgen. Aufgrund der extrem kurzen „Schaltzeiten" der bekannten elektro- und magnetorheologischen Fluide ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren – quasi „on the fly" – sogar eine automatisch dosierte Anpassung der Dämpfungscharakteristik eines Stoßdämpfers an einen aktuell (beispielsweise als Kraft) gemessenen Belastungszustand.
  • Grundsätzlich erscheint es alternativ auch denkbar, in einem ähnlichen Verfahren – sofern ein entsprechend reagierendes Fluid verfügbar ist – das Fluid mit einer elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise Licht- oder Wärmestrahlung zu beaufschlagen.
  • Ausgehend von den bekannten Stoßdämpfern wird weiterhin nach der Erfindung vorgeschlagen, dass ein Felderzeugungsmittel vorgesehen wird, mittels dessen das Fluid mit einem elektromagnetischen Feld einer gewählten Feldstärke beaufschlagbar und damit eine Viskosität des Fluids und schließlich ein Widerstand gegenüber der Verdrängung des Fluids aus dem Druckzylinder einstellbar ist. Zur Erzeugung eines elektrostatischen Feldes sind insbesondere zwei mit entgegengesetzten elektrischen Ladungen beaufschlagbare Pole vorzusehen, die Erzeugung eines – einstellbaren – magnetischen Feldes erfordert als Felderzeugungsmittel einen Elektromagneten. Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ermöglicht bei Verwendung eines elektro- beziehungsweise magnetorheologischen Fluids die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Allein durch Wahl der elektrischen Anschlussparameter – insbesondere Spannung und Frequenz – des jeweiligen Felderzeugungsmittels kann mittelbar über Feldstärke des Feldes und Viskosität des Fluids der Widerstand gegenüber der Verdrängung dieses Fluids aus dem Druckzylinder, insbesondere durch den Drosselquerschnitt und damit die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers eingestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist weist der erfindungsgemäße Stoßdämpfer einen Dämpfungskolben mit einer topfförmig ausgebildeten Wandung auf, die den Druckraum zumindest teilweise umschließt und von dem Ausgleichsraum trennt, wobei der Drosselquerschnitt durch mindestens eine Durchtrittsöffnung in der Wandung ausgebildet ist und wobei die Wandung mit einem elektrischen Potenzial gegenüber einem entgegengesetzt geladenen Element beaufschlagbar ist. Dieses zusätzliche Merkmal ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Pole als konzentrische Zylinderflächen. Der Abstand der Pole – der zunächst prinzipiell die elektrische Feldstärke zwischen den Polen beeinflusst – ist in einem solcherart ausgebildeten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer auf einen konstanten Wert festgelegt. Die Auslegung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist so erheblich vereinfacht. Die Auslegung wird weiter vereinfacht, wenn zudem auch die wirksamen Flächen der einander gegenüberliegenden Pole – da dieser Wert gleichfalls die Feldstärke zwischen den Polen beeinflusst – über der Bewegung des Dämpfungskolbens konstant sind.
  • Bevorzugt ist an einem solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer zwischen der Wandung und dem entgegengesetzt geladenen Element im Innern des Dämpfungskolbens ein Ringspalt ausgebildet. Die (äußere) Fläche des entgegengesetzt geladenen Element steht dann als Pol der Innenfläche der Wandung gegenüber, das entgegengesetzt geladene Element ist im Innern des topfförmigen Dämpfungskolbens ausgebildet. Das entgegengesetzt geladene Element kann dann konstruktiv besonders einfach in Form einer Stange auf der dem Eintritt der Dämpfungsstange gegenüberliegenden Seite des Stoßdämpfers aus diesem herausgeführt und kontaktiert werden.
  • In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist in einem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer das Fluid entlang einer äußeren Mantelfläche des Dämpfungskolbens aus dem Druckraum in den Ausgleichsraum führbar. Der Durchmesser des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers wird so – durch die konstruktive Anordnung des Ausgleichsraums in axialer Richtung vor oder hinter dem Druckraum – gering gehalten und der Einbau des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers in besonders schmalen Räumen ermöglicht.
  • An einem solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ist wiederum bevorzugt der Drosselquerschnitt durch mindestens eine Nut in der Mantelfläche ausgebildet, durch die das Fluid aus dem Druckraum in den Ausgleichsraum führbar ist. Die Mantelfläche kann dann – abgesehen von der Nut – in Konstruktion und Auslegung zur axialen Führung des Dämpfungskolbens in dem Stoßdämpfer herangezogen werden. Zudem kann durch die Wahl von Querschnitt und Lage (insbesondere auch durch die Länge) der Nut die Drosselwirkung konstruktiv sehr einfach auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
  • An einem solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ist vorzugsweise die Nut um die Achse des Druckzylinders spiralförmig ausgebildet. So kann -wiederum durch eine besonders einfache konstruktive Maßnahme – eine maximale Länge der Nut erzielt werden. Durch eine fertigungstechnische gleichfalls sehr einfach Maßnahme, nämlich indem beim Stechen der Nut der Stahl langsam radial aus der Nut herausgezogen wird, kann zudem bei konstanter Steigung der Nut eine abnehmende Nuttiefe und -breite (21) hergestellt werden. Die Drosselwirkung ist dann nicht auf einen anfänglichen Bereich der Nut beschränkt, sondern erstreckt sich im Wesentlichen über deren gesamte Länge.
  • Als vorteilhaft erweist es sich zudem, wenn an einem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, bei dem das Fluid entlang einer äußeren Mantelfläche des Dämpfungskolbens geführt wird, das Fluid in einem dem Dämpfungskolben unmittelbar vorgelagerten Ringspalt erregbar ist. Das Fluid in dem vorgelagerten Ringspalt wirkt dann als zusätzliches Durchflusshemmnis, während entlang der Mantelfläche des Dämpfungskolbens das Fluid die von dem Feld unbeeinflusste Viskosität aufweist. Die Drosselwirkung entlang der Mantelfläche des Dämpfungskolbens ist dann von der Feldstärke unabhängig.
  • Ein erfindungsgemäßer Stoßdämpfer, bei dem das Fluid entlang einer äußeren Mantelfläche des Dämpfungskolbens geführt wird, kann zudem vorteilhafter Weise einen gasgepufferten zweiten Ausgleichsraum aufweisen, in den das Fluid durch mindestens eine Durchtrittsöffnung radial durch den Druckzylinder führbar ist. Durch diesen zweiten Ausgleichsraum werden insbesondere Laststöße durch sehr hohe Lasten besonders gut abgebaut.
  • An einem anderen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ist vorzugsweise der Drosselquerschnitt durch mindestens eine Durchtrittsöffnung in dem Druckzylinder ausgebildet, durch die das Fluid aus dem Druckraum radial durch den Druckzylinder in den Ausgleichsraum führbar ist. Der an einem solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer radial neben dem Druckraum ausgebildete Ausgleichsraum ermöglicht (auf Kosten des Durchmessers) die Konstruktion eines besonders kurz bauenden erfindungsgemäßen Stoßdämpfers.
  • An einem solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ist besonders bevorzugt mittels des Felderzeugungsmittels eine elektrische Spannung erzeugbar und der Druckzylinder mit einem elektrischen Potenzial gegenüber einem entgegengesetzt geladenen Element beaufschlagbar. Der Abstand der Pole – der wie weiter oben bereits ausgeführt prinzipiell die elektrische Feldstärke zwischen den Polen beeinflusst – ist auch in einem solcherart ausgebildeten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer auf einen konstanten Wert festgelegt, was die Auslegung des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers erheblich vereinfacht. Auch hier wird die Auslegung weiter vereinfacht, wenn auch die wirksamen Flächen der einander gegenüberliegenden Pole konstant sind.
  • An einem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, der mindestens eine als Drosselquerschnitt ausgebildete Durchtrittsöffnung in dem Druckzylinder aufweist, kann besonders einfach das entgegengesetzt geladene Element durch eine den Ausgleichsraum umschließende Wandung ausgebildet werden. Alternativ kann das entgegengesetzt geladene Element durch eine im Innern des Druckraums entlang der Achse des Druckzylinders angeordnete Spiralfeder ausgebildet sein. Beide konstruktiven Varianten ermöglichen eine Beaufschlagung des Fluids mit dem Feld über die gesamte relevante Fläche des Druckzylinders zwischen Dämpfungskolben und gegenüber liegender Stirnwand des Gehäuses.
  • Wiederum an einem erfindungsgemäßen Stoßdämpfer, der mindestens eine als Drosselquerschnitt ausgebildete Durchtrittsöffnung in dem Druckzylinder aufweist, ist bevorzugt das entgegengesetzt geladene Element durch eine außen an dem Druckzylinder anliegende Wandung ausgebildet, die eine spiralförmig um die Achse des Druckzylinders ausgebildete Nut aufweist, durch die das Fluid in den Ausgleichsraum führbar ist. Die Ausbildung einer spiralförmigen Nut weist wiederum die weiter oben bereits für eine ähnliche Fragestellung diskutierten Vorteile auf.
  • Ein anderer erfindungsgemäßer Stoßdämpfer, der mindestens eine als Drosselquerschnitt ausgebildete Durchtrittsöffnung in dem Druckzylinder aufweist, weist vorteilhafter Weise ein durch eine außen an dem Druckzylinder anliegende Wandung ausgebildetes entgegengesetzt geladenes Element auf, das mindestens eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die das Fluid radial durch die Wandung in den Ausgleichsraum führbar ist. Wird die Position des Druckzylinder gegenüber der äußeren Wandung – insbesondere die Position der Durchtrittsöffnungen zueinander – verstellbar ausgebildet, so kann die Dämpfungscharakteristik eines solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfers zusätzlich mechanisch vorgewählt werden.
  • Ein wiederum anderer erfindungsgemäßer Stoßdämpfer weist ein durch eine Spule ausgebildetes Felderzeugungsmittel auf, mittels dessen das Fluid mit einem magnetischen Feld beaufschlagbar ist. Die Verwendung eines Magnetfeldes und die Nutzung des magnetorheologischen Effekts ermöglicht eine nicht lokal begrenzte, sondern auf das gesamte Volumen des Druckzylinders ausgedehnte Anpassung der Viskosität. So wird eine Bypassströmung von niedrigviskosem Fluid um hochviskose Bereiche herum, in denen das Fluid unter dem Feldeinfluss steht, wirksam vermieden und so die Konstruktion des erfindungsgemäßen Stoßdämpfers vereinfacht.
  • In einem solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer umgibt in einer vorteilhaften Ausführungsform die Spule den Stoßdämpfer. So kann eine vorhandene Konstruktion eines Stoßdämpfers auf einfache Weise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden. Sogar die Nachrüstung von bereits eingebauten Stoßdämpfern ist – bei minimalen Stillstandszeiten der betroffenen Geräte – möglich. In einem anderen solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ist die Spule in dem Ausgleichsraum angeordnet. Auch diese Anordnung ermöglicht durch den Einbau der Spule in einen vorhandenen Hohlraum bei nur geringfügigen Modifikationen die Weiterverwendung vorhandener Konstruktionen.
  • In einem wiederum anderen erfindungsgemäßen Stoßdämpfer ist der Drosselquerschnitt durch mindestens eine in Richtung der Achse des Druckzylinders durch den Dämpfungskolben führende Bohrung ausgebildet, durch die das Fluid aus dem Druckraum axial durch den Dämpfungskolben in den Ausgleichsraum führbar ist, wobei der Dämpfungskolben mit einem elektrischen Potenzial gegenüber einer zumindest teilweise in die Bohrung eindringenden Nadel beaufschlagbar ist. Ein solcher erfindungsgemäßer Stoßdämpfer ermöglicht einerseits wiederum eine sehr schmale Bauform. Darüber hinaus ist auch hier die Kontaktierung der Pole – einerseits des Dämpfungskolbens und andererseits der Nadel – besonders einfach möglich, wenn auch die Nadel durch die dem Dämpfungskolben gegenüberliegende Stirnseite des Druckraums nach Außen geführt wird. Da zudem nur ein sehr kleiner Bereich – um die Nadelspitze – mit dem elektrischen Feld beaufschlagt wird, kann die Anschlussleistung dieses erfindungsgemäßen Stoßdämpfers gering gehalten werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführung eines solchen erfindungsgemäßen Stoßdämpfers ist die Nadel mit dem Druckzylinder verbunden und weist einen derart konisch sich erweiternden Querschnitt auf, dass der Drosselquerschnitt mit dem Einfahren des Dämpfungskolbens in den Druckzylinders verringert wird. Ein solcher erfindungsgemäßer Stoßdämpfer weist bereits durch seine Konstruktion eine progressive Dämpfungscharakteristik auf. Die Notwendigkeit, die Charakteristik durch Änderung der elektrischen Feldstärke anzupassen, kann so auf wenige Anwendungen beschränkt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in den nachfolgend aufgeführten Zeichnungsfiguren als Prinzipskizzen dargestellt sind. Es zeigen
  • 1 einen ersten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 2 einen zweiten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 3 einen dritten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 4 einen vierten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 5 einen fünften erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 6 einen sechsten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 7 einen siebten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 8 einen achten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 9 einen neunten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 10 einen zehnten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 11 einen elften erfindungsgemäßen Stoßdämpfer,
  • 12 einen zwölften erfindungsgemäßen Stoßdämpfer und
  • 13 einen dreizehnten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer.
  • Der in 1 skizzierte erste erfindungsgemäße Stoßdämpfer 1 weist einen topfförmig ausgebildeten Dämpfungskolben 2 mit zum Druckraum 3 offenen Querschnitt auf. In der Wandung 4 des Dämpfungskolbens 2 sind Öffnungen 5 von 0,1 bis 1 mm Durchmesser ausgebildet, die bei Belastung der Kolbenstange 6 mit einer Kraft in Richtung der Achse 7 einen radialen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum 3 in einen Ausgleichsraum 8 ermöglichen.
  • Der Stoßdämpfer 1 weist im Innern des Dämpfungskolbens 2 und koaxial zu diesem angeordnet einen gleichfalls topfförmigen Einsatz 9 auf. Der Einsatz 9 ist mit dem Dämpfungskolben 2 fest verbunden, aber von diesem durch einen nicht dargestellten Isolator elektrisch getrennt. Der Einsatz 9 ist über eine Schraubenfeder 10 elektrisch leitend mit einem Kontaktelement 11 verbunden, das mit der der Kolbenstange 6 gegenüberliegenden nicht dargestellten Stirnseite des Stoßdämpfers 1 fest verbunden, aber von dieser wiederum durch einen Isolator elektrisch getrennt ist. Die Kolbenstange 6 ist elektrisch leitend in der nicht dargestellten anderen Stirnseite des Stoßdämpfers 1 geführt.
  • Zwischen der Wandung 4 des Dämpfungskolbens 2 und dem Einsatz 9 ist ein Ringspalt 12 mit einer Breite von 0,1 bis 1 mm ausgebildet. Durch Beaufschlagung des Gehäuses 13 einerseits und des Kontaktelements 11 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 12 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 12 bewirkt, so dass der Austritt des Fluids aus dem Ringspalt 12 erschwert ist.
  • Der in 2 skizzierte zweite erfindungsgemäße Stoßdämpfer 14 weist einen Druckzylinder 15 und einen in diesem geführten, aber von diesem elektrisch getrennten zylinderförmigen Dämpfungskolben 16 auf. In der mit einem nicht dargestellten Isolator beschichteten Mantelfläche 17 weist der Dämpfungskolben 16 eine spiralförmig ausgebildete Nut 18 auf, durch die bei Belastung der nicht dargestellten Kolbenstange mit einer Kraft in Richtung der Achse 19 das nicht dargestellte elektrorheologische Fluid aus dem Druckraum 20 entlang der Mantelfläche 17 in einen gleichfalls nicht dargestellten Ausgleichsraum geführt wird. Die Nut 18 weist in Richtung der Achse 19 eine konstante Steigung und eine ausgehend von dem Druckraum 20 abnehmende Tiefe (nicht dargestellt) und Breite 21 auf.
  • Der Dämpfungskolben 16 ist über eine Schraubenfeder 22 elektrisch leitend mit einem elektrisch isoliert durch die Stirnseite 23 des Stoßdämpfers 14 geführten Kontaktelement 24 verbunden. Die Kolbenstange ist elektrisch isoliert in der nicht dargestellten anderen Stirnseite 23 des Stoßdämpfers 14 geführt. Durch Beaufschlagung des Gehäuses 25 einerseits und des Kontaktelements 24 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung stellt sich in der Nut 18 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in dieser Nut 18 bewirkt, so dass der Durchtritt des Fluids durch die Nut 18 erschwert ist.
  • Der in 3 skizzierte dritte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 26 weist einen topfförmig ausgebildeten Dämpfungskolben 27 mit zum Druckraum 28 offenen Querschnitt auf. In der Wandung 29 des Dämpfungskolbens 27 sind Öffnungen 30 von 0,1 bis 1 mm Durchmesser ausgebildet, die bei Belastung der Kolbenstange 31 mit einer Kraft in Richtung der Achse 32 einen radialen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum 28 in einen Ausgleichsraum 33 ermöglichen.
  • Der Stoßdämpfer 26 weist im Innern des Dämpfungskolbens 27 und koaxial zu diesem angeordnet einen zylindrischen Dorn 34 auf. Der Dorn 34 ist mit dem Dämpfungskolben 27 fest verbunden, aber von diesem durch einen nicht dargestellten Isolator elektrisch getrennt. Der Dorn 34 ist über eine Schraubenfeder 35 elektrisch leitend mit einem Kontaktelement 36 verbunden, das die der Kolbenstange 31 gegenüberliegende Stirnseite des Stoßdämpfers 26 bildet, aber von diesem wiederum durch einen nicht dargestellten Isolator elektrisch getrennt ist. Die Kolbenstange 31 ist elektrisch leitend in der anderen Stirnseite 37 des Stoßdämpfers 26 geführt.
  • Zwischen der Wandung 29 des Dämpfungskolbens 27 und dem Dorn 34 ist ein Ringspalt 38 mit einer Breite von 0,1 bis 1 mm ausgebildet. Durch Beaufschlagung des Gehäuses 39 einerseits und des Kontaktelements 36 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 38 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 38 bewirkt, so dass der Austritt des Fluids aus dem Ringspalt 38 erschwert ist.
  • Der in 4 skizzierte vierte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 40 weist einen Druckzylinder 41 und einen in diesem entlang der Achse 42 geführten zylindrischen Dämpfungskolben 43 auf. In der Wandung 44 des Druckzylinders 41 sind Öffnungen 45 von 0,1 bis 1 mm Durchmesser ausgebildet, die bei Belastung der Kolbenstange 46 mit einer Kraft in Richtung der Achse 42 einen radialen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum 47 durch einen Ringspalt 48 mit einer Breite von 0,1 bis 1 mm in einen nicht dargestellten Ausgleichsraum ermöglichen.
  • Durch Beaufschlagung des Gehäuses 49 einerseits und des von diesem elektrisch getrennten Druckzylinders 41 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 48 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 48 bewirkt, so dass der Eintritt des Fluids in den Ringspalt 48 erschwert ist.
  • Der in 5 skizzierte fünfte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 50 weist einen Druckzylinder 51 und einen zylindrischen Dämpfungskolben 52 mit einer entlang der Achse 53 geführten Kolbenstange 54 auf. Zwischen der Wandung 55 des Druckzylinders 51 und dem Dämpfungskolben 52 ist ein Ringspalt 56 mit einer Breite von 0,1 bis 1 mm ausgebil det, der bei Belastung der Kolbenstange 54 mit einer Kraft in Richtung der Achse 53 einen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum durch einen Ringspalt 56 in den Ausgleichsraum 57 ermöglicht.
  • Durch Beaufschlagung des Gehäuses 58 einerseits und des von diesem elektrisch getrennten Druckzylinders 51 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 56 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 56 bewirkt, so dass der Eintritt des Fluids in den Ringspalt 56 erschwert ist.
  • Der in 6 skizzierte sechste erfindungsgemäße Stoßdämpfer 59 weist einen Druckzylinder 60 und einen in diesem in Richtung der Achse 61 geführten Dämpfungskolben 62 auf. In der Wandung 63 des Druckzylinders 60 sind Öffnungen 64 von 0,1 bis 1 mm Durchmesser ausgebildet, die bei Belastung der nicht dargestellten Kolbenstange mit einer Kraft in Richtung der Achse 61 einen radialen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum und ein Abfließen in Richtung der Achse 61 in einen nicht dargestellten Ausgleichsraum ermöglichen.
  • Der Dämpfungskolbens 62 ist über eine Schraubenfeder 65 an der Stirnseite 66 abgestützt, jedoch von der Schraubenfeder 65 durch einen nicht dargestellten Isolator elektrisch getrennt. Die Schraubenfeder 65 weist zwanzig Windungen 67 mit einem Abstand 68 von 1 mm und somit einen Hub von 20 mm auf und ist mit einem elektrisch isoliert durch die Stirnseite 66 geführten Kontaktelement 69 verbunden. Die Kolbenstange ist elektrisch leitend in der nicht dargestellten anderen Stirnseite des Stoßdämpfers 59 geführt.
  • Zwischen der Wandung 63 des Druckzylinders 60 und den Windungen 67 der Schraubenfeder 65 ist ein Ringspalt 70 mit einer Breite von 0,1 bis 1 mm ausgebildet. Durch Beaufschlagung des Gehäuses 71 einerseits und des Kontaktelements 69 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 70 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 70 bewirkt, so dass der Eintritt des Fluids in die Öffnungen 64 aus dem Ringspalt 70 erschwert ist.
  • Der in 7 skizzierte siebte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 72 weist einen Druckzylinder 73 und einen in diesem in Richtung der Achse 74 geführten Dämpfungskolben 75 auf. Zwischen der Wandung 76 des Druckzylinders 73 und dem Dämpfungskolben 75 ist ein Ringspalt 77 ausgebildet, der bei Belastung der Kolbenstange mit einer Kraft in Richtung der Achse 74 einen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum durch einen Ringspalt 77 in den Ausgleichsraum 78 ermöglicht.
  • Der Dämpfungskolbens 75 ist über ein von diesem elektrisch getrenntes Stützelement 79 und dieses wiederum über eine Schraubenfeder 80 an der Stirnseite 81 abgestützt. Die Schraubenfeder 80 ist mit einem nicht dargestellten, elektrisch isoliert durch die Stirnseite 81 geführten Kontaktelement verbunden. Die Kolbenstange ist elektrisch leitend in der nicht dargestellten anderen Stirnseite 81 des Stoßdämpfer 72s geführt.
  • Zwischen dem Stützelement 79 und dem Dämpfungskolben 75 ist in Richtung der Achse 74 ein Zwischenraum 82 ausgebildet. Durch Beaufschlagung des Gehäuses 83 einerseits und des Kontaktelements andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Zwischenraum 82 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Zwischenraum 82 bewirkt, so dass der Eintritt des Fluids in den Ringspalt 77 erschwert ist.
  • Der in 8 skizzierte achte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 84 weist einen Druckzylinder 85 und einen entlang der Achse 86 geführten zylindrischen Dämpfungskolben 87 mit einer Kolbenstange 88 auf. Der Dämpfungskolben 87 weist eine axiale Bohrung 89 auf, durch die bei Belastung der Kolbenstange 88 mit einer Kraft in Richtung der Achse 86 ein Durchtritt eines nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum in einen nicht dargestellten Ausgleichsraum ermöglicht ist.
  • Der Stoßdämpfer 84 weist eine mit der nicht dargestellten, der Kolbenstange 88 gegenüberliegenden Stirnseite des Stoßdämpfers 84 verbundene und in Form eines nicht weiter dargestellten Kontaktelements elektrisch isoliert durch diese hindurch geführten Nadel 90 auf, deren konische Spitze 91 in die Bohrung 89 eindringt.
  • Zwischen der Wandung der Bohrung 89 und der Spitze 91 der Nadel 90 ist ein Ringspalt 92 ausgebildet. Durch Beaufschlagung des Gehäuses einerseits und des Kontaktelements andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 92 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 92 bewirkt, so dass der Eintritt des Fluids in die Bohrung 89 erschwert ist.
  • Bei einer Bewegung des Dämpfungskolbens 87 entlang der Achse 86 dringt die Spitze 91 der Nadel 90 zunehmend in die Bohrung 89 ein. Hierbei verringert sich aufgrund der Konizität der Nadel 90 die Querschnittsfläche des Ringspalts 92. Außerdem ändert sich die Feldstärke des elektrischen Feldes umgekehrt proportional mit dem Abstand, verdoppelt sich also etwa bei Halbierung der Spaltbreite des Ringspalts 92. Die Drosselwirkung am Ringspalt 92 steigt durch beide Effekte an.
  • Der in 9 skizzierte neunte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 94 weist einen Druckzylinder 95 und einen in diesem entlang der Achse 96 geführten zylindrischen Dämpfungskolben 97 auf. In der Wandung 98 des Druckzylinders 95 sind Öffnungen 99 von 0,1 bis 1 mm Durchmesser ausgebildet, die bei Belastung der Kolbenstange 100 mit einer Kraft in Richtung der Achse 96 einen radialen Durchtritt des nicht dargestellten elektrorheologischen Fluids aus dem Druckraum durch eine in einem Gehäuse 101 ausgebildeten, spiralförmig sich um die Achse 96 windenden Nut 102 mit einer Tiefe von 0,1 bis 1 mm in einen nicht dargestellten Ausgleichsraum ermöglichen.
  • Durch Beaufschlagung des Gehäuses 101 einerseits und des von diesem elektrisch getrennten Druckzylinders 95 andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in der Nut 102 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in dieser Nut 102 bewirkt, so dass der Durchtritt des Fluids durch die Nut 102 erschwert ist.
  • Der in 10 skizzierte zehnte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 103 weist einen in einem rohrförmigen Gehäuse 104 koaxial drehbar oder axial verschieblich gelagerten Druckzylinder 105 und eine koaxial zwischen dem Gehäuse 104 und dem Druckzylinder 105 angeordnete rohrförmige Hülse 106 auf, die mit dem Gehäuse 104 fest verbunden ist. Der Druckzylinder 105 und die Hülse 106 weisen eine Vielzahl von radialen Bohrungen 107 auf.
  • Der Druckzylinder 105 und die Hülse 106 sind durch eine Beschichtung (auf zumindest einem der beiden Bauteile) oder durch eine nicht dargestellte zusätzliche Hülse aus einem isolierenden Material elektrisch getrennt. Der Druckzylinder 105 ist von dem nicht dargestellten, in diesem geführten Dämpfungskolben elektrisch nicht getrennt, der Dämpfungskolben wiederum ist in dem Gehäuse 104 elektrisch leitend geführt. Die Hülse 106 ist gegenüber dem Gehäuse 104 und gegenüber dem Dämpfungskolben elektrisch isoliert und mit einem nicht dargestellten Kontaktelement verbunden, dass gegenüber der Kolbenstange aus dem Gehäuse 104 geführt ist.
  • Durch Beaufschlagung der nicht dargestellten Kolbenstange mit einer Last in Richtung der Achse 108 des Stoßdämpfers 103 überträgt der gleichfalls nicht dargestellte Dämpfungskolben einen Druck auf das Fluid im Innern des Druckzylinders 105. Das Fluid dringt durch die Bohrungen 107 im Druckzylinder 105 nach außen, wobei entsprechend dem geöffneten Querschnitt der Bohrungen 107 ein Drosseleffekt erfolgt. Durch Verdrehen oder axiales Verschieben des Druckzylinders 105 in der Hülse 106 wird der Drosselquerschnitt verändert und so die Dämpfungscharakteristik des Stoßdämpfers 103 vorgewählt.
  • Durch Beaufschlagung des Gehäuses 104 einerseits und des Kontaktelements andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich zwischen dem Dämpfungszylinder und der Hülse 106 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 109 bewirkt, so dass der Durchtritt des Fluids durch den Ringspalt 109 erschwert ist.
  • Der in 11 skizzierte elfte erfindungsgemäße Stoßdämpfer 110 weist einen Druckzylinder 111 und einen zylinderförmigen Dämpfungskolben 112 auf. Zwischen der Wandung des Dämpfungskolbens 112 und dem Dorn ist ein Ringspalt 113 mit einer Breite von 0,1 bis 1 mm ausgebildet. Bei Belastung der nicht dargestellten Kolbenstange mit einer Kraft in Richtung der Achse 114 wird das nicht dargestellte elektrorheologische Fluid aus dem Druckraum 115 entlang der Mantelfläche in einen gleichfalls nicht dargestellten Ausgleichsraum geführt.
  • Außerdem sind in der Wandung 116 des Druckzylinders 111 Öffnungen 117 von 0,1 bis 1 mm Durchmesser ausgebildet, die bei Belastung der Kolbenstange mit einer Kraft in Richtung der Achse 114 einen radialen Durchtritt des Fluids aus dem Druckraum 115 in einen variablen Pufferraum 118 ermöglichen. Der Pufferraum 118 ist durch eine Membran 119 begrenzt, die einen Übertritt des Fluids in einen zwischen der Membran 119 und dem Gehäuse 120 ausgebildeten, mit Stickstoff gefüllten Gasraum 121 verhindert.
  • Die Kolbenstange ist elektrisch leitend durch eine nicht dargestellte Stirnseite des Stoßdämpfer 110s geführt. Der Druckzylinder 111 ist mit einem gleichfalls nicht dargestellten, durch die dem Dämpfungskolben 112 gegenüber liegende Stirnseite 122 geführten Kontaktelement verbunden. Durch Beaufschlagung des Gehäuses 120 einerseits und des Kontaktelements andererseits mit einer elektrostatischen Spannung von beispielsweise 3 bis 4 kV stellt sich in dem Ringspalt 113 ein elektrisches Feld ein, das eine Erhöhung der Viskosität des Fluid in diesem Ringspalt 113 bewirkt, so dass der Durchtritt des Fluids durch den Ringspalt 113 erschwert ist.
  • Die in den 12 und 13 skizzierten zwölften und dreizehnten erfindungsgemäßen Stoßdämpfer 123, 124 weisen in zunächst identischer Konzeption in einem gemeinsamen Gehäuse 125, 126 jeweils einen Druckzylinder 127 und einen zylinderförmigen Dämpfungskolben 128 auf. Zwischen der Wandung des Dämpfungskolbens 128 und dem Dorn ist ein Ringspalt 129 ausgebildet. Bei Belastung der Kolbenstange 130 mit einer Kraft in Richtung der Achse wird das nicht dargestellte magnetorheologische Fluid aus dem Druckraum 132 entlang der Mantelfläche in einen Ausgleichsraum 133 geführt. Zudem sind in der Wandung 134 des Druckzylinders 127 Öffnungen 135 ausgebildet, die bei Belastung der Kolbenstange 130 einen radialen Durchtritt des Fluids aus dem Druckraum 132 in den Ausgleichsraum 133 ermöglichen.
  • Durch Beaufschlagung des Fluids mit einem magnetischen Feld mittels einer Spule 136, 137 wird zunächst eine Erhöhung der Viskosität des Fluid bewirkt, und mittelbar der Durchtritt des Fluids durch den Ringspalt 129 sowie durch die Öffnungen 135 erschwert. Die Spule 136 ist bei dem zwölften Stoßdämpfer 123 außen am Gehäuse 125, die Spule 137 beim dreizehnten Stoßdämpfer 124 zwischen Gehäuse 126 und Druckzylinder 127 angeordnet.
  • 1
    Stoßdämpfer
    2
    Dämpfungskolben
    3
    Druckraum
    4
    Wandung
    5
    Öffnung
    6
    Kolbenstange
    7
    Achse
    8
    Ausgleichsraum
    9
    Einsatz
    10
    Schraubenfeder
    11
    Kontaktelement
    12
    Ringspalt
    13
    Gehäuse
    14
    Stoßdämpfer
    15
    Druckzylinder
    16
    Dämpfungskolben
    17
    Mantelfläche
    18
    Nut
    19
    Achse
    20
    Druckraum
    21
    Breite
    22
    Schraubenfeder
    23
    Stirnseite
    24
    Kontaktelement
    25
    Gehäuse
    26
    Stoßdämpfer
    27
    Dämpfungskolben
    28
    Druckraum
    29
    Wandung
    30
    Öffnung
    31
    Kolbenstange
    32
    Achse
    33
    Ausgleichsraum
    34
    Dorn
    35
    Schraubenfeder
    36
    Kontaktelement
    37
    Stirnseite
    38
    Ringspalt
    39
    Gehäuse
    40
    Stoßdämpfer
    41
    Druckzylinder
    42
    Achse
    43
    Dämpfungskolben
    44
    Wandung
    45
    Öffnung
    46
    Kolbenstange
    47
    Druckraum
    48
    Ringspalt
    49
    Gehäuse
    50
    Stoßdämpfer
    51
    Druckzylinder
    52
    Dämpfungskolben
    53
    Achse
    54
    Kolbenstange
    55
    Wandung
    56
    Ringspalt
    57
    Ausgleichsraum
    58
    Gehäuse
    59
    Stoßdämpfer
    60
    Druckzylinder
    61
    Achse
    62
    Dämpfungskolben
    63
    Wandung
    64
    Öffnung
    65
    Schraubenfeder
    66
    Stirnseite
    67
    Windung
    68
    Abstand
    69
    Kontaktelement
    70
    Ringspalt
    71
    Gehäuse
    72
    Stoßdämpfer
    73
    Druckzylinder
    74
    Achse
    75
    Dämpfungskolben
    76
    Wandung
    77
    Ringspalt
    78
    Ausgleichsraum
    79
    Stützelement
    80
    Schraubenfeder
    81
    Stirnseite
    82
    Zwischenraum
    83
    Gehäuse
    84
    Stoßdämpfer
    85
    Druckzylinder
    86
    Achse
    87
    Dämpfungskolben
    88
    Kolbenstange
    89
    Bohrung
    90
    Nadel
    91
    Spitze
    92
    Ringspalt
    93
    Gehäuse
    94
    Stoßdämpfer
    95
    Druckzylinder
    96
    Achse
    97
    Dämpfungskolben
    98
    Wandung
    99
    Öffnung
    100
    Kolbenstange
    101
    Gehäuse
    102
    Nut
    103
    Stoßdämpfer
    104
    Gehäuse
    105
    Druckzylinder
    106
    Hülse
    107
    Bohrung
    108
    Achse
    109
    Ringspalt
    110
    Stoßdämpfer
    111
    Druckzylinder
    112
    Dämpfungskolben
    113
    Ringspalt
    114
    Achse
    115
    Druckraum
    116
    Wandung
    117
    Öffnung
    118
    Pufferraum
    119
    Membran
    120
    Gehäuse
    121
    Gasraum
    122
    Stirnseite
    123
    Stoßdämpfer
    124
    Stoßdämpfer
    125
    Gehäuse
    126
    Gehäuse
    127
    Druckzylinder
    128
    Dämpfungskolben
    129
    Ringspalt
    130
    Kolbenstange
    131
    Achse
    132
    Druckraum
    133
    Ausgleichsraum
    134
    Wandung
    135
    Öffnung
    136
    Spule
    137
    Spule

Claims (21)

  1. Verfahren zum Einstellen einer Dämpfungscharakteristik eines Stoßdämpfers (1, 14, 26, 40, 50, 59, 72, 84, 94, 103, 110, 123, 124), der in einem Druckzylinder (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) einen in diesem entlang einer Achse (7, 19, 32, 42, 53, 61, 74, 86, 96, 108, 114, 131) des Druckzylinders (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) geführten Dämpfungskolben (2, 16, 27, 43, 52, 62, 75, 87, 97, 112, 128) aufweist, wobei durch eine Bewegung des Dämpfungskolbens (2, 16, 27, 43, 52, 62, 75, 87, 97, 112, 128) entlang der Achse (7, 19, 32, 42, 53, 61, 74, 86, 96, 108, 114, 131) ein Fluid aus einem Druckraum (3, 20, 28, 47, 115, 132) des Druckzylinders (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) durch einen Drosselquerschnitt in einen drucklosen Ausgleichsraum (8, 33, 57, 78, 133) verdrängbar ist und wobei die Dämpfungscharakteristik eine Abhängigkeit einer der Bewegung des Dämpfungskolbens (2, 16, 27, 43, 52, 62, 75, 87, 97, 112, 128) entgegengesetzten Dämpfungskraft von einer Geschwindigkeit der Bewegung beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass durch Beaufschlagen des Fluids mit einem elektromagnetischen Feld einer gewählten Feldstärke eine Viskosität des Fluids und damit ein Widerstand gegenüber der Verdrängung des Fluids aus dem Druckzylinder (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) eingestellt wird.
  2. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldstärke anhand eines gemessenen Belastungszustandes gewählt wird.
  3. Stoßdämpfer (1, 14, 26, 40, 50, 59, 72, 84, 94, 103, 110, 123, 124) mit einstellbarer Dämpfungscharakteristik mit einem Druckzylinder (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) und einem in diesem entlang einer Achse (7, 19, 32, 42, 53, 61, 74, 86, 96, 108, 114, 131) des Druckzylinders (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) geführten Dämpfungskolben (2, 16, 27, 43, 52, 62, 75, 87, 97, 112, 128), wobei durch eine Bewegung des Dämpfungskolbens (2, 16, 27, 43, 52, 62, 75, 87, 97, 112, 128) ent-lang der Achse (7, 19, 32, 42, 53, 61, 74, 86, 96, 108, 114, 131) ein Fluid aus einem Druckraum (3, 20, 28, 47, 115, 132) des Druckzylinders (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) durch einen Drosselquerschnitt in einen drucklosen Ausgleichsraum (8, 33, 57, 78, 133) verdrängbar ist, gekennzeichnet durch ein Felderzeugungsmittel, mittels dessen das Fluid mit einem elektromagnetischen Feld einer gewählten Feldstärke beaufschlagbar und damit eine Viskosität des Fluids und schließlich ein Widerstand gegenüber der Verdrängung des Fluids aus dem Druckzylinder (15, 41, 51, 60, 73, 85, 95, 105, 111, 127) einstellbar ist.
  4. Stoßdämpfer (1, 26) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch einen Dämpfungskolben (2, 27) mit einer topfförmig ausgebildeten Wandung (4, 29), die den Druckraum (3, 20, 28) zumindest teilweise umschließt und von dem Ausgleichsraum (8, 33) trennt, wobei der Drosselquerschnitt durch mindestens eine Durchtrittsöffnung in der Wandung (4, 29) ausgebildet ist und wobei die Wandung (4, 29) mit einem elektrischen Potenzial gegenüber einem entgegengesetzt geladenen Element beaufschlagbar ist.
  5. Stoßdämpfer (1, 26) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wandung (4, 29) und dem entgegengesetzt geladenen Element im Innern des Dämpfungskolbens (2, 27) ein Ringspalt (12, 38) ausgebildet ist.
  6. Stoßdämpfer (14, 50, 72, 110) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid entlang einer äußeren Mantelfläche (17) des Dämpfungskolbens (16, 52, 75, 112) aus dem Druckraum (20, 115) in den Ausgleichsraum (57) führbar ist.
  7. Stoßdämpfer (14) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt durch mindestens eine Nut (18) in der Mantelfläche (17) ausgebildet ist, durch die das Fluid aus dem Druckraum (20) in den Ausgleichsraum führbar ist.
  8. Stoßdämpfer (14) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (18) um die Achse (19) des Druckzylinders (15) spiralförmig ausgebildet ist.
  9. Stoßdämpfer (72) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid in einem dem Dämpfungskolben (75) unmittelbar vorgelagerten Ringspalt (77) erregbar ist.
  10. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen gasgepufferten zweiten Ausgleichsraum, in den das Fluid durch mindestens eine Durchtrittsöffnung radial durch den Druckzylinder führbar ist.
  11. Stoßdämpfer (40, 59, 103) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt durch mindestens eine Durchtrittsöffnung in dem Druckzylinder (41, 60, 105) ausgebildet ist, durch die das Fluid aus dem Druckraum (47) radial durch den Druckzylinder (41, 60, 105) in den Ausgleichsraum führbar ist.
  12. Stoßdämpfer (40, 59, 94, 103) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Felderzeugungsmittels eine elektrische Spannung erzeugbar ist und dass der Druckzylinder (41, 60, 95, 105) mit einem elektrischen Potenzial gegenüber einem entgegengesetzt geladenen Element beaufschlagbar ist.
  13. Stoßdämpfer (40) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das entgegengesetzt geladene Element durch eine den Ausgleichsraum umschließende Wandung ausgebildet ist.
  14. Stoßdämpfer (59) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das entgegengesetzt geladene Element durch eine im Innern des Druckraums entlang der Achse (61) des Druckzylinders (60) angeordnete Spiralfeder ausgebildet ist.
  15. Stoßdämpfer (94) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das entgegengesetzt geladene Element durch eine außen an dem Druckzylinder (95) anliegende Wandung ausgebildet ist, die eine spiralförmig um die Achse (96) des Druckzylinders (95) ausgebildete Nut (102) aufweist, durch die das Fluid in den Ausgleichsraum führbar ist.
  16. Stoßdämpfer (94, 103) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das entgegengesetzt geladene Element durch eine außen an dem Druckzylinder (105) anliegende Wandung ausgebildet ist, die mindestens eine Durchtrittsöffnung aufweist, durch die das Fluid radial durch die Wandung in den Ausgleichsraum führbar ist.
  17. Stoßdämpfer (123, 124) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Felderzeugungsmittel durch eine Spule (136, 137) ausgebildet und das Fluid mit einem magnetischen Feld beaufschlagbar ist.
  18. Stoßdämpfer (123) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (136) den Stoßdämpfer umgibt.
  19. Stoßdämpfer (124) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (137) in dem Ausgleichsraum (133) angeordnet ist.
  20. Stoßdämpfer (84) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt durch mindestens eine in Richtung der Achse (86) des Druckzylinders (85) durch den Dämpfungskolben (87) führende Bohrung (89) ausgebildet ist, durch die das Fluid aus dem Druckraum axial durch den Dämpfungskolben (87) in den Ausgleichsraum führbar ist, wobei der Dämpfungskolben (87) mit einem elektrischen Potenzial gegenüber einer zumindest teilweise in die Bohrung (89) eindringenden Nadel (90) beaufschlagbar ist.
  21. Stoßdämpfer (84) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (90) mit dem Druckzylinder (85) verbunden ist und einen konisch sich derart erweiternden Querschnitt aufweist, dass der Drosselquerschnitt mit der Bewegung des Dämpfungskolben (87) entlang der Achse (86) des Druckzylinders (85) verringert wird.
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DE102006009631A Withdrawn DE102006009631A1 (de) 2005-06-04 2006-03-02 Verfahren zum Einstellen einer Dämpfungscharakteristik und Stossdämpfer

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WO2011015828A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Cambridge Enterprise Limited . Force-controlling hydraulic device
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