DE102009001567B3 - Vibration damper for use in vehicle, has piston rod-lateral operating area comprising connection opening that is shifted in direction of piston at deflection channel with respect to connection opening - Google Patents

Vibration damper for use in vehicle, has piston rod-lateral operating area comprising connection opening that is shifted in direction of piston at deflection channel with respect to connection opening Download PDF

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Abstract

The damper (1) has a piston rod (5) axially and movably guided in a cylinder (3) which is filled with an absorbing medium. A housing (19) is spatially implemented within the rod between a piston (6) and an end of the rod pointing in a direction outside the cylinder. A deflecting channel (40) provided within the rod connects a piston rod-lateral operating area (7) with an operating chamber (23) in the housing via a joining opening (36). The operating area has a connection opening (31) that is shifted in a direction of the piston at the channel with respect to the connection opening.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfkraft gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a vibration damper with amplitude-dependent damping force according to the generic term of claim 1.

Aus der DE 10 2004 034 057 A1 ist ein gattungsbildender Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfkraft bekannt. Ein Längenabschnitt einer hohlen Kolbenstange bildet ein Gehäuse, in dem ein Trennelement zwei Arbeitskammern trennt. Eine untere Arbeitskammer im Gehäuse ist über einen Kanal mit einem kolbenstangenfernen Arbeitsraum verbunden. Eine Anschlussöffnung verbindet den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum mit einer oberen Arbeitskammer. Zwischen der Anschlussöffnung und einem Kolben an der Kolbenstange besteht ein axialer Abstand, der den Ausfahrweg im Vergleich zu einem konventionellen Schwingungsdämpfer ohne eine derartige Einrichtung zur amplitudenabhängigen Dämpfkraftsteuerung verkürzt, da die Anschlussöffnung eine Kolbenstangendichtung innerhalb einer Kolbenstangenführung nicht überfahren darf. Ansonsten könnte Dämpfmedium aus dem Schwingungsdämpfer in die Umgebung austreten.From the DE 10 2004 034 057 A1 is a generic vibration damper with amplitude-dependent damping force known. A longitudinal portion of a hollow piston rod forms a housing in which a separating element separates two working chambers. A lower working chamber in the housing is connected via a channel with a piston rod remote working space. A connection opening connects the piston rod side working space with an upper working chamber. Between the port opening and a piston on the piston rod there is an axial distance that shortens the extension path compared to a conventional vibration damper without such a device for amplitude-dependent damping force control, since the connection opening must not run over a piston rod seal within a piston rod guide. Otherwise, damping medium could escape from the vibration damper into the environment.

Aus der DE 103 51 353 A1 ist ein Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfkraft bekannt, der eine Kolbenstange zeigt, an der ein Gehäuse mit vergrößertem Durchmesser zwischen einer Stirnfläche der Kolbenstange und einem Kolben angeschweißt ist. Dadurch verkürzt sich zwar der Verlustweg beim Kolbenstangenhub, aber gelöst ist das Problem des Hubverlustes immer noch nicht, da das Gehäuse an der Unterseite der Kolbenstangenführung anschlägt, wenn die Kolbenstange ihre maximale Ausfahrposition erreicht hat.From the DE 103 51 353 A1 a vibration damper with amplitude-dependent damping force is known, which shows a piston rod to which a housing of enlarged diameter between a face of the piston rod and a piston is welded. Although this shortens the loss path in Kolbenstangenhub, but solved the problem of stroke loss is still not, since the housing abuts the bottom of the piston rod guide when the piston rod has reached its maximum extended position.

Die 10 2006 008 675 B3 betrifft einen Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfkraft, der zwischen einem Kolben und einer Kolbenstange ein Gehäuse aufweist, in dem eine Hülse angeordnet ist. Ein unterteilter Ringraum zwischen dem Gehäuse und der Hülse dient als Einlasskanal zu jeweils einem Arbeitsraum des Schwingungsdämpfers und einer radialen Öffnung in der Hülse zu einer Arbeitskammer. Selbst bei einem Gehäuse mit demselben Durchmesser wie die Kolbenstange wird bei dieser Bauform die Hubverlustlänge der Kolbenstange durch den Abstand zwischen einer Oberseite des Kolbens und einem radialen Einlasskanal in der Kolbenstange zur oberen Arbeitskammer in der Hülse bestimmt.The 10 2006 008 675 B3 relates to a vibration damper with amplitude-dependent damping force, which has a housing between a piston and a piston rod, in which a sleeve is arranged. A divided annular space between the housing and the sleeve serves as an inlet channel to each a working space of the vibration damper and a radial opening in the sleeve to a working chamber. Even with a case of the same diameter like the piston rod is the stroke loss length of the Piston rod by the distance between an upper side of the piston and a radial inlet channel in the piston rod to the upper working chamber in the sleeve certainly.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfkraft derart weiter zu entwickeln, dass das aus dem Stand der Technik bekannte Problem des Hubverlustes minimiert ist.The Object of the present invention is to provide a vibration damper amplitude-dependent damping force continue to develop such that the state of the art known problem of Hubverlustes is minimized.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, innerhalb der Kolbenstange ein Umlenkkanal ausgeführt ist, der den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum über eine Übertrittsöffnung mit der ersten Arbeitkammer im Gehäuse verbindet, wobei eine Anschlussöffnung des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums an den Umlenkkanal bezogen auf die Übertrittsöffnung in Richtung des Kolbens versetzt ist.According to the invention Task solved by within the piston rod a deflection channel is executed, the piston rod-side working space via a transfer opening with the first working chamber in the case connects, with a connection opening the piston rod-side working space related to the deflection channel on the transfer opening in Direction of the piston is offset.

Durch den Umlenkkanal wird der bisherige zwanghafte Zusammenhang von amplitudenabhängigem Dämpfkraftweg und Hubverlust aufgelöst. Letztlich kann man einen Hubweg erreichen, der mit einem konventionellen Schwingungsdämpfer vergleichbar ist.By the deflection is the previous compulsive relationship of amplitude-dependent damping force and stroke loss resolved. Ultimately you can achieve a stroke comparable to a conventional vibration damper is.

In einem ersten Ausführungsbeispiel wird der Umlenkkanal von einer Hülse gebildet, die mit radialem Abstand innerhalb der Kolbenstange angeordnet ist. Der radiale Abstand kann durch einen Durchmesserunterschied zwischen dem Außendurchmesser der Hülse und dem Innendurchmesser der hohlen Kolbenstange erreicht werden. Alternativ kann in der Außenmantelfläche der Hülse oder der Innenmantelfläche der Kolbenstange eine Nut eingearbeitet sein, die den Umlenkkanal bildet.In a first embodiment is the deflection channel of a sleeve formed, which are arranged at a radial distance within the piston rod is. The radial distance may be due to a difference in diameter between the outside diameter the sleeve and the inner diameter of the hollow piston rod can be achieved. Alternatively, in the outer circumferential surface of the Sleeve or the inner circumferential surface the piston rod to be incorporated a groove which the deflection channel forms.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Hülse mit der Kolbenstange verschweißt. Die Schweißverbindung benötigt keinen zusätzlichen Bauraum und kann hohe Druckkräfte aufnehmen.In Another advantageous embodiment, the sleeve is welded to the piston rod. The welded joint needed no additional space and can be high pressure forces take up.

Dabei ist vorgesehen, dass die Hülse mit einem Boden der Kolbenstange verschweißt ist. Besonders einfach kann die Schweißverbindung mittels Reibschweißen erzeugt werden.there is provided that the sleeve is welded to a bottom of the piston rod. Especially easy can the welded joint by friction welding be generated.

Bei einer Kolbenstange, die mehrteilig von einem Rohrabschnitt und mindestens einem Boden gebildet wird und verschweißt ist kann man die Hülse erst mit dem Boden verschweißen, bevor man den Boden mit dem Hülsenabschnitt der Kolbenstange verschweißt. Auch dabei kann vorteilhafterweise eine Reibschweißverbindung eingesetzt werden.at a piston rod, the multi-part of a pipe section and at least a bottom is formed and is welded you can only the sleeve weld to the ground, before touching the bottom with the sleeve section the piston rod welded. Also here can advantageously a Reibschweißverbindung be used.

Bei einer Alternativlösung weist die Kolbenstange eine innere hohle Kernstange auf, die das Gehäuse bildet und die Kernstange wird von einer Führungsstange eingehüllt, die sich über den Hubbereich der Kolbenstange erstreckt, wobei sich der Umlenkkanal zwischen der Kernstange und der Führungsstange erstreckt.at an alternative solution the piston rod has an inner hollow core rod, which is the casing forms and the core bar is shrouded by a guide rod, the over extends the stroke range of the piston rod, wherein the deflection channel extends between the core rod and the guide rod.

Dabei weist die Kernstange endseitig einen Anschluss für den Kolben auf, so dass der Kraftfluss von dem Kolben über die Kernstange auf den Fahrzeugaufbau erfolgt.there has the core rod end a connection for the piston, so that the Force flow from the piston over the core rod is carried on the vehicle body.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden: Based The following description of the figures is intended to explain the invention in more detail:

Es zeigt:It shows:

1 Schwingungsdämpfer mit hohler Kolbenstange und interner Hülse als Gehäuse 1 Vibration damper with hollow piston rod and internal sleeve as housing

2 Schwingungsdämpfer mit Kolbenstange, die eine Kernstange und eine Führungsstange umfasst. 2 Vibration damper with piston rod, comprising a core rod and a guide rod.

Die 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer 1, in dessen mit einem Dämpfmedium gefüllten Zylinder 3 eine Kolbenstange 5 axial beweglich geführt ist. Ein Kolben 6 unterteilt den Zylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 7; 9, wobei für jeweils eine Bewegungsrichtung der Kolbenstange ein Dämpfventil, in diesem Fall Durchtrittsquerschnitte 11; 13, die endseitig zumindest teilweise von mindestens einer Ventilscheibe 15; 17 abgedeckt werden.The 1 shows a section of a vibration damper 1 , in its filled with a damping medium cylinder 3 a piston rod 5 is guided axially movable. A piston 6 divides the cylinder into a piston rod side and a piston rod remote working space 7 ; 9 , wherein for each one direction of movement of the piston rod, a damping valve, in this case passage cross-sections 11 ; 13 , the end at least partially of at least one valve disc 15 ; 17 be covered.

Innerhalb der zumindest abschnittsweise hohlen Kolbenstange 5 ist ein Gehäuse 19 ausgeführt. Innerhalb des Gehäuses 19 ist eine Hülse 34 angeordnet, die einen kleineren Außendurchmesser aufweist als die Innenwandung der Kolbenstange 5, so dass ein ringförmiger Umlenkkanal 40 vorliegt. Die Hülse 34 wird an einem Ende von einem Boden 33 und am anderen Ende von einem Deckel 35 abgeschlossen. In der Hülse 34 ist ein Trennkolben 21 axial beweglich angeordnet. Der Trennkolben 21 unterteilt die Hülse 34, in zwei ebenfalls mit dem Dämpfmedium gefüllte Arbeitskammern 23; 25. Die untere Arbeitskammer 25 ist über eine Strömungsverbindung 27 in der Bauform eines Axialkanals innerhalb eines Kolbenstangenzapfens 29 mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 9 verbunden. Zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsaum 7 und der oberen Arbeitskammer 23 besteht als Strömungsverbindung eine Übertrittsöffnung 36, die zu dem Umlenkkanal 40 führt und eine Anschlussöffnung 31 in der Wandung der hohlen Kolbenstange 5. Zwischen der Anschlussöffnung 31 und der Übertrittsöffnung besteht ein in Längsrichtung der Kolbenstange axialer Abstand, wobei die Anschlussöffnung 31 bezogen auf die Übertrittsöffnung 36 axial in Richtung des Kolbens versetzt ist. Die Anschlussöffnung 31 liegt unmittelbar oberhalb eines Absatzes der Kolbenstange 5, an der sich auch der Kolben 6 abstützt. Über die Strömungsverbindungen und die Anschlussöffnungen werden Volumenänderungen der beiden Arbeitskammern 23; 25 ausgeglichen, so dass beide Arbeitskammern permanent mit Dämpfmedium gefüllt sind.Within the at least partially hollow piston rod 5 is a housing 19 executed. Inside the case 19 is a sleeve 34 arranged, which has a smaller outer diameter than the inner wall of the piston rod 5 , so that an annular deflection channel 40 is present. The sleeve 34 is at one end of a floor 33 and at the other end of a lid 35 completed. In the sleeve 34 is a separating piston 21 arranged axially movable. The separating piston 21 divides the sleeve 34 , in two also filled with the damping medium working chambers 23 ; 25 , The lower working chamber 25 is via a flow connection 27 in the design of an axial channel within a piston rod pin 29 with the piston rod remote working space 9 connected. Between the piston rod side working space 7 and the upper working chamber 23 exists as a flow connection a transfer opening 36 leading to the deflection channel 40 leads and a connection opening 31 in the wall of the hollow piston rod 5 , Between the connection opening 31 and the transfer opening is an axial distance in the longitudinal direction of the piston rod, wherein the connection opening 31 related to the transfer opening 36 axially offset in the direction of the piston. The connection opening 31 lies directly above a shoulder of the piston rod 5 , on which also the piston 6 supported. About the flow connections and the connection openings are volume changes of the two working chambers 23 ; 25 balanced, so that both working chambers are permanently filled with damping medium.

Die Hülse 34 ist in diesem Ausführungsbeispiel stirnseitig mit einem Boden 41 der Kolbenstange 5 verschweißt. Zur Abdichtung des Umlenkkanals dient ein einfacher O-Ring 43 zwischen dem Deckel 35 und der Kolbenstange 5.The sleeve 34 is in this embodiment frontally with a bottom 41 the piston rod 5 welded. To seal the Umlenkkanals is a simple O-ring 43 between the lid 35 and the piston rod 5 ,

Die Kolbenstange ist mehrteilig von einem Rohrabschnitt 45 und mindestens einem Boden 41 ausgeführt, wobei die Segmente miteinander verschweißt sind. Bevorzugt wird ein Reibschweißverfahren eingesetzt.The piston rod is in several parts of a pipe section 45 and at least one floor 41 executed, wherein the segments are welded together. Preferably, a friction welding method is used.

Bei einer Kolbenstangenbewegung und einem in seiner Ausgangslage mittigen Position des Trennkolbens wird das verdrängte Dämpfmedium von einer der Arbeitskammern aufgenommen, wobei der Trennkolben 21 einen Verschiebeweg ausführt. So bald der Trennkolben einen Boden 33 oder einen Deckel 35 des Gehäuses 19 erreicht hat, werden die Übertrittsöffnung oder die Austrittsöffnung 38 verschlossen. Spätestens dann öffnen sich bei fortgesetzter Kolbenstangenbewegung die Dämpfventile 11; 15 oder 13; 17.In a piston rod movement and a central position in its starting position of the separating piston, the displaced damping medium is received by one of the working chambers, wherein the separating piston 21 performs a displacement. So soon the separating piston a floor 33 or a lid 35 of the housing 19 has reached, the transfer opening or the outlet opening 38 locked. At the latest then open the damping valves with continued piston rod movement 11 ; 15 or 13 ; 17 ,

Durch den axialen Versatz zwischen der Übertrittsöffnung 36 und der Anschlussöffnung 31 kann ein zusätzlicher Kolbenstangenhubweg erreicht werden. Des Weiteren kann über den Austausch der Hülse 34 mit unterschiedlicher Länge bei an sich unveränderter hohler Kolbenstange 5 eine Anpassung der amplitudenabhängigen Dämpfkraft vorgenommen werden.Due to the axial offset between the transfer opening 36 and the connection opening 31 An additional piston rod stroke can be achieved. Furthermore, about the replacement of the sleeve 34 with different length in per se unchanged hollow piston rod 5 an adjustment of the amplitude-dependent damping force can be made.

Bei einer Alternativvariante weist die Kolbenstange 5 eine innere hohle Kernstange 5K auf, die das Gehäuse 19 bildet. Die Kernstange 5K wird von einer Führungsstange 5F eingehüllt, die sich über den Hubbereich der Kolbenstange 5 erstreckt. Die Kernstange 5K weist einen etwas kleineren Außendurchmesser auf als der Innendurchmesser der Führungsstange 5F , wodurch ein Umlenkkanal 40 nach dem Bauprinzip der 1 entsteht. Der Umlenkkanal 40 erstreckt sich somit zwischen der Kernstange 5K und der Führungsstange 5F . Die Kernstange 5K weist endseitig den Kolbenstangenzapfen 29 auf und kann auch den außenseitigen Anschluss 47, z. B. für ein Anschlussorgan enthalten. Durch die einfache Versickung des Deckels 35 mit der Kennstange 5K kann das Volumen des Gehäuses 19 sehr variabel gehalten werden, d. h. eine Kernstange 5K für viele Dämpfkraftkennlinien.In an alternative variant, the piston rod 5 an inner hollow core bar 5K on top of the case 19 forms. The core bar 5K is from a guide rod 5 F shrouded, extending over the stroke range of the piston rod 5 extends. The core bar 5K has a slightly smaller outer diameter than the inner diameter of the guide rod 5 F , whereby a deflection channel 40 according to the construction principle of 1 arises. The deflection channel 40 thus extends between the core rod 5K and the guide rod 5 F , The core bar 5K has end the piston rod pin 29 on and also the outside connection 47 , z. B. for a connection member included. By simply filling the lid 35 with the identification bar 5K can the volume of the case 19 be kept very variable, ie a core rod 5K for many damping force characteristics.

Claims (7)

Schwingungsdämpfer (1), umfassend einen mit einem Dämpfmedium gefüllten Zylinder (3), in dem eine Kolbenstange (5; 5K ) mit einem Kolben (6) axial beweglich geführt ist, wobei der Kolben (6) den Zylinder (3) in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (7; 9) unterteilt, wobei ein Gehäuse (19) räumlich innerhalb der Kolbenstange (5) zwischen dem Kolben (6) und einem in Richtung eines außerhalb des Zylinders (3) weisenden Ende der Kolbenstange (5) ausgeführt ist und in dem Gehäuse (19) ein axial beweglicher Trennkolben (21) angeordnet ist, der Arbeitskammern (23; 25) trennt, wobei eine erste Arbeitskammer (23) mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (7) und eine zweite Arbeitskammer (25) mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum (9) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kolbenstange (5, 5F ) ein Umlenkkanal (40) ausgeführt ist, der den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (7) über eine Übertrittsöffnung (36) mit der ersten Arbeitkammer (23) im Gehäuse (19) verbindet, wobei eine Anschlussöffnung (31) des kolbenstangenseitigen Arbeitsraums (7) an den Umlenkkanal (40) bezogen auf die Übertrittsöffnung (36) in Richtung des Kolbens (6) versetzt ist.Vibration damper ( 1 ) comprising a cylinder filled with a damping medium ( 3 ), in which a piston rod ( 5 ; 5K ) with a piston ( 6 ) is guided axially movable, wherein the piston ( 6 ) the cylinder ( 3 ) in a piston rod side and a piston rod remote working space ( 7 ; 9 ), wherein a housing ( 19 ) spatially within the piston rod ( 5 ) between the piston ( 6 ) and one in the direction of one outside the cylinder ( 3 ) pointing end of the piston rod ( 5 ) is executed and in the housing ( 19 ) an axially movable separating piston ( 21 ), the Arbeitskam to learn ( 23 ; 25 ), wherein a first working chamber ( 23 ) with the piston rod side working space ( 7 ) and a second working chamber ( 25 ) with the piston rod remote working space ( 9 ), characterized in that inside the piston rod ( 5 . 5 F ) a deflection channel ( 40 ) is executed, the piston rod side working space ( 7 ) via a transfer opening ( 36 ) with the first working chamber ( 23 ) in the housing ( 19 ), wherein a connection opening ( 31 ) of the piston rod side working space ( 7 ) to the deflection channel ( 40 ) related to the transfer opening ( 36 ) in the direction of the piston ( 6 ) is offset. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkkanal (40) von einer Hülse (34) gebildet wird, die mit radialem Abstand innerhalb der Kolbenstange (5) angeordnet ist.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the deflection channel ( 40 ) of a sleeve ( 34 ) formed at a radial distance within the piston rod ( 5 ) is arranged. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (34) mit der Kolbenstange (5) verschweißt ist.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 34 ) with the piston rod ( 5 ) is welded. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (34) mit einem Boden (41) der Kolbenstange (5) verschweißt ist.Vibration damper according to claim 3, characterized in that the sleeve ( 34 ) with a floor ( 41 ) of the piston rod ( 5 ) is welded. Schwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (5) mehrteilig von einem Rohrschnitt (45) und mindestens einem Boden (41) gebildet wird, die verschweißt sind.Vibration damper according to one of claims 1 to 4, characterized in that the piston rod ( 5 ) in several parts of a pipe section ( 45 ) and at least one floor ( 41 ) is formed, which are welded. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (5) eine innere hohle Kernstange (5K ) aufweist, die das Gehäuse (19) bildet und die Kernstange (5K ) von einer Führungsstange (5F ) ein gehüllt wird, die sich über den Hubbereich der Kolbenstange (5) erstreckt, wobei sich der Umlenkkanal (40) zwischen der Kernstange (5K ) und der Führungsstange (5F ) erstreckt.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the piston rod ( 5 ) an inner hollow core rod ( 5K ), the housing ( 19 ) and the core rod ( 5K ) of a guide rod ( 5 F ) is wrapped, which extends over the stroke range of the piston rod ( 5 ), wherein the deflection channel ( 40 ) between the core rod ( 5K ) and the guide rod ( 5 F ). Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kernstange (5K ) endseitig einen Anschluss (29) für den Kolben (6) aufweist.Vibration damper according to claim 1, characterized in that the core rod ( 5K ) end a connection ( 29 ) for the piston ( 6 ) having.
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