DE102010007074A1 - Disk valve for use in twin-pipe shock absorber for passenger car, has positioning unit e.g. nut or distance disk, adjusting position of placement of valve disk, where unit is movably arranged with respect to guiding device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scheibenventil sowie einen Schwingungsdämpfer, dessen integraler Bestandteil das erfindungsgemäße Scheibenventil ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches den Schwingungsdämpfer aufweist. Die Erfindung ist zudem auf ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Scheibenventils sowie auf ein Verfahren zur Veränderung der Kennlinie eines Schwingungsdämpfers, der das erfindungsgemäße Scheibenventil aufweist, bezogen.The present invention relates to a disc valve and a vibration damper whose integral part is the disc valve according to the invention. Moreover, the invention relates to a motor vehicle having the vibration damper. The invention is also related to a method for producing a disc valve according to the invention and to a method for changing the characteristic curve of a vibration damper which has the disc valve according to the invention.
Bei Schwingungsdämpfern, und insbesondere bei Zweirohrschwingungsdämpfern, ist die Problematik bekannt, dass sich nicht oder in nur beschränktem Maße Einfluss nehmen lässt auf die dem Schwingungsdämpfer eigene Dämpfungskennlinie. Ganz besonders ist die Einstellung einer Dämpfungskraft beziehungsweise der Dämpfungskennlinie beim Betrieb des Schwingungsdämpfers mit minimalem Zeitaufwand nur sehr begrenzt möglich. Ein Zweirohrschwingungsdämpfer umfasst dabei neben dem eigentlichen Zylinderrohr, in welchem sich der Dämpferkolben axial bewegen kann, ein weiteres, üblicherweise koaxial angeordnetes Behälterrohr. Der Kolben teilt den inneren Ölraum des Zylinderrohres in einen oberen und einen unteren Arbeitsraum. Beim Eintauchen des Kolbens in den unteren Arbeitsraum wird das durch das zusätzliche Volumen der Kolbenstange verdrängte Fluidvolumen durch ein am unteren Ende des Zylinderrohres befindliches Bodenventil in den sogenannten Ausgleichsraum zwischen dem Zylinder- und dem Behälterrohr gedrückt. Beim Ausfahren des Kolbens ermöglicht das Bodenventil die Rückströmung des in den Ausgleichsraum verdrängten Fluides.In the case of vibration dampers, and in particular in the case of twin-tube vibration dampers, the problem is known that it is not possible, or only to a limited extent, to influence the damping characteristic inherent in the vibration damper. In particular, the setting of a damping force or the damping characteristic during operation of the vibration damper with minimal expenditure of time is possible only to a very limited extent. A two-pipe vibration damper comprises, in addition to the actual cylinder tube, in which the damper piston can move axially, another, usually coaxially arranged container tube. The piston divides the inner oil space of the cylinder tube into an upper and a lower working space. When the piston is immersed in the lower working space, the volume of fluid displaced by the additional volume of the piston rod is forced through a bottom valve located at the lower end of the cylinder tube into the so-called compensation space between the cylinder and the reservoir tube. When the piston is extended, the bottom valve allows the backflow of the fluid displaced into the expansion chamber.
Zur Lösung dieses Problems ist aus dem Stand der Technik bekannt, das Dämpfungsverhalten eines Schwingungsdämpfers zum Beispiel mittels elektrisch betätigter Regelventile zu beeinflussen. Das heißt, dass durch Ansteuerung entsprechender elektromechanisch funktionierender Aktuatoren der Querschnitt in Strömungsdrosseln verändert wird. So wird zum Beispiel in der
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Scheibenventil und einen Schwingungsdämpfer sowie ein Verfahren zur Herstellung und ein Verfahren zur Variation der Dämpfungskennlinie des Schwingungsdämpfers zur Verfügung zu stellen, mittels derer sich in kostengünstiger Bauart einfach und zuverlässig und unter optimaler Bauraumausnutzung bei bestimmten Drücken in einem der Arbeitsräume des Schwingungsdämpfers und/oder eines Ausgleichsraumes bestimmte Volumenströme einstellen lassen und sich somit das Dämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers beeinflussen lässt.The present invention is therefore an object of the invention to provide a disc valve and a vibration damper and a method of manufacturing and a method for varying the damping characteristic of the vibration damper, by means of which in a cost effective design simple and reliable and under optimal space utilization at certain pressures in one of the working spaces of the vibration damper and / or a compensation chamber can set certain volume flows and thus can be influenced by the damping behavior of the vibration.
Diese Aufgabe wird durch das Scheibenventil gemäß Anspruch 1, den Schwingungsdämpfer gemäß Anspruch 8, das Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10, das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Scheibenventils sowie durch das Verfahren zur Änderung der Kennlinie eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Scheibenventils sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben. Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers wird im Unteranspruch 9 beansprucht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zur Veränderung der Kennlinie eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers sind in den Unteransprüchen 13 bis 15 angegeben.This object is achieved by the disc valve according to claim 1, the vibration damper according to claim 8, the motor vehicle according to
Erfindungsgemäß wird ein Scheibenventil mit wenigstens einer Ventilscheibe und einem Ventilkörper zur abdichtenden Anlage der Ventilscheibe zur Verfügung gestellt, wobei die Ventilscheibe in oder auf einer Führungseinrichtung sitzt und in einer Bewegung relativ zum Ventilkörper, zur Öffnung des Scheibenventils und/oder zur Variation der Position ihres Sitzes mittels dieser Führungseinrichtung geführt oder führbar ist, und das Scheibenventil wenigstens ein ebenfalls in oder auf der Führungseinrichtung sitzendes Positionierungsmittel zur Einstellung der Position des Sitzes der Ventilscheibe umfasst. Erfindungsgemäß ist wenigstens eines der Positionierungsmittel in Bezug zur Führungseinrichtung beweglich angeordnet.According to the invention a disc valve with at least one valve disc and a valve body for sealing engagement of the valve disc is provided, wherein the valve disc is seated in or on a guide means and in a movement relative to the valve body, for opening the disc valve and / or for varying the position of its seat is guided or feasible by means of this guide means, and the disc valve comprises at least one also seated in or on the guide means positioning means for adjusting the position of the seat of the valve disc. According to the invention, at least one of the positioning means is movably arranged with respect to the guide means.
Das Positionierungsmittel ist somit eine Einrichtung zur Variation der Position des Sitzes der Scheibe auf den Zapfen und zur Einstellung der Vorspannung, mit der die Ventilscheibe am Ventilkörper anliegt.The positioning means is thus a means for varying the position of the seat of the disc on the pin and for adjusting the bias voltage with which the valve disc rests against the valve body.
Der Ventilkörper kann dabei auch als Anlageelement bezeichnet werden.The valve body can also be referred to as an investment element.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Scheibenventils liegt insbesondere darin, dass die Ventilscheibe und das Positionierungsmittel beide auf einer Führungseinrichtung sitzen und relativ zu dieser Führungseinrichtung bewegbar sind, so dass sich die Position der Ventilscheibe auf der Führungseinrichtung in einer kompakten Baueinheit außerhalb eines Schwingungsdämpfers einstellen lässt. Es lässt sich somit auch die Vorspannung der Ventilscheibe außerhalb eines Schwingungsdämpfers einstellen. Nach Einstellung des Sitzes beziehungsweise der Vorspannung der Ventilscheibe lässt sich die Einheit aus Ventilscheibe, Positionierungsmittel, Ventilkörper und Führungseinrichtung mit den restlichen Scheibenventil-Bauteilen, wie zum Beispiel einem Gehäuse, zusammenfügen. Es ist somit eine einfache Verstellbarkeit oder Austauschbarkeit der die Vorspannung und damit die Kennlinie definierenden Bauteile bei geringem Montage- und Demontageaufwand realisierbar.The advantage of the disc valve according to the invention lies in particular in the fact that the valve disc and the positioning means both sit on a guide device and are movable relative to this guide device, so that the position of the valve disc on the guide device can be adjusted in a compact structural unit outside of a vibration damper. It can thus also adjust the bias of the valve disc outside of a vibration damper. After adjusting the seat or the bias of the valve disc, the unit of valve disc, positioning means, valve body and guide means with the remaining disc valve components, such as a housing together. It is thus a simple adjustability or interchangeability of the bias and thus the characteristic defining components with low assembly and disassembly effort feasible.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Scheibenventilen wird erfindungsgemäß durch das Positionierungsmittel die Kraft zur Fixierung oder zur Variation der Position des Sitzes der Ventilscheibe auf der Führungseinrichtung in den Sitzbereich der Ventilscheibe eingetragen. Diese Besonderheit des erfindungsgemäßen Scheibenventils bewirkt eine bauraumsparende Konstruktion. Der Sitz der Ventilscheibe auf der Führungseinrichtung ist vorteilhafterweise ein leichter Presssitz, so dass neben einer Fixierungswirkung für die Ventilscheibe auch eine Abdichtung gegenüber der Führungseinrichtung realisiert ist. Der Presssitz sollte dabei jedoch so ausgeführt sein, dass die Ventilscheibe bei Einwirkung einer ausreichenden Verschiebekraft verschiebbar ist. Gegenüber zu herkömmlichen Ausführungsformen von Scheibenventilen wird somit beim erfindungsgemäßen Scheibenventil die Kraft zur Verstellung der Position der Ventilscheibe oder zur Veränderung ihrer Vorspannung nicht in den Anlagebereich, der zur Abdichtung dient, eingetragen, sondern in den Sitzbereich. Dadurch wird die Herstellung einer kompakten Baueinheit, mittels derer außerhalb der restlichen Teile des Scheibenventils die Position und Vorspannung der Ventilscheibe eingestellt werden kann, möglich. Bei herkömmlichen Scheibenventilen ist durch die Veränderung der Vorspannung im Anlagebereich die Einstellung der Position beziehungsweise der Vorspannung der Ventilscheibe an einer kompakten Einheit außerhalb des Scheibenventils nicht möglich.In contrast to conventional butterfly valves, the force for fixing or varying the position of the seat of the valve disc on the guide device is introduced into the seating area of the valve disc by the positioning means. This peculiarity of the disc valve according to the invention causes a space-saving construction. The seat of the valve disc on the guide device is advantageously a slight interference fit, so that in addition to a fixing effect for the valve disc and a seal against the guide device is realized. However, the press fit should be designed so that the valve disc is displaced when exposed to a sufficient displacement force. Compared to conventional embodiments of disc valves thus the force for adjusting the position of the valve disc or to change their bias is not registered in the contact area, which serves for sealing, but in the seating area in the disc valve according to the invention. This makes it possible to produce a compact structural unit by means of which the position and preload of the valve disk can be adjusted outside the remaining parts of the disk valve. In conventional disc valves, the adjustment of the position or the preload of the valve disc on a compact unit outside the disc valve is not possible by changing the bias in the investment area.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Führungseinrichtung einen in Längserstreckungsrichtung verlaufenden Zapfen umfasst und der Sitz der Ventilscheibe durch Aufstecken der Ventilscheibe auf den Zapfen realisiert ist. Alternativ kann die Führungseinrichtung auch als eine hohlzylinderförmige Hülse ausgestaltet sein, in der die Ventilscheibe sitzt.Advantageously, it is provided that the guide device comprises a pin extending in the longitudinal direction and the seat of the valve disc is realized by attaching the valve disc to the pin. Alternatively, the guide device can also be designed as a hollow cylindrical sleeve in which the valve disc is seated.
In einfacher und bevorzugter Ausführungsform ist eines der Positionierungsmittel eine Mutter, deren Innengewinde mit einem Außengewinde auf dem Zapfen zusammenwirkt. Bei einer Verdrehung der Mutter wird diese in Richtung der Längsachse des Zapfens verschoben und bewirkt somit die Möglichkeit, bei Anlage an der Ventilscheibe beziehungsweise an zwischengeschalteten Distanzstücken auf die Position des Sitzes der Ventilscheibe und auf deren Vorspannung Einfluss zu nehmen. Vorteilhafterweise weist die Mutter ein Gewinde mit geringerer Steigung als die Gewinde-Verstellvorrichtungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, auf. Vorzugsweise kann ein Gewinde M10 oder M12 oder ein entsprechend dimensioniertes Feingewinde zur Anwendung kommen. Derartige Gewinde haben eine geringere Steigung, so dass die genaue Einstellung der Position des Sitzes der Ventilscheibe beziehungsweise der Vorspannung der Ventilscheibe durch mehrere Umdrehungen der Mutter realisierbar ist.In a simple and preferred embodiment, one of the positioning means is a nut whose internal thread cooperates with an external thread on the pin. With a rotation of the nut, this is displaced in the direction of the longitudinal axis of the pin and thus causes the possibility to take on the position of the seat of the valve disc and on the bias voltage when it rests on the valve disc or on intermediate spacers. Advantageously, the nut has a thread of lesser pitch than the threaded adjustment devices known in the art. Preferably, a thread M10 or M12 or a correspondingly sized fine thread can be used. Such threads have a smaller pitch, so that the exact adjustment of the position of the seat of the valve disc or the bias of the valve disc by several turns of the nut can be realized.
Hinzukommend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eines der Positionierungsmittel wenigstens eine Distanzscheibe ist, deren Sitz auf dem Zapfen ebenfalls durch Aufstecken der Distanzscheibe auf den Zapfen realisiert ist. Das heißt, dass zur Positionierung eine Mutter oder eine Distanzscheibe vorgesehen sein kann oder dass mehrere Positionsmittel in Form einer oder mehrerer Distanzscheiben vorgesehen sind. Je nach Länge des Zapfens und Auslegung des Scheibenventils können mehrere Distanzscheiben gleichen Durchmessers als Block auf der Führungseinrichtung angeordnet sein.Additionally or alternatively it can be provided that one of the positioning means is at least one spacer whose seat is also realized on the pin by attaching the spacer to the pin. This means that for positioning a nut or a spacer may be provided or that a plurality of positioning means are provided in the form of one or more spacers. Depending on the length of the pin and interpretation of the disc valve several spacers of the same diameter can be arranged as a block on the guide device.
In besonderer und bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Distanzscheibe tellerfederartig ausgestaltet ist. Das heißt, dass die Distanzscheibe gegen eine Federkraft zusammengedrückt werden kann und aufgrund ihres elastischen Verhaltens bei Entlastung wieder zurückfedern kann. Dabei ist vorgesehen, dass die Ventilscheibe, oder bei einer Verwendung einer Mehrzahl von Ventilscheiben, diese derart am Ventilkörper vorgespannt anliegen, dass sie gemäß einer Tellerfeder belastet sind. Der Vorteil einer Kombination von Positionierungsmitteln, die eine Mutter und federnde Distanzscheiben umfassen, ist, dass bei nachlassender Federwirkung der Distanzscheiben, zum Beispiel aufgrund von Alterung, die Vorspannung der Ventilscheiben durch Verdrehung der Mutter nachgeregelt werden kann.In a special and preferred embodiment, it is provided that the spacer plate is designed like a plate spring. This means that the spacer can be compressed against a spring force and spring back again due to its elastic behavior at discharge. It is provided that the valve disc, or when using a plurality of valve discs, these biased biased on the valve body, that they are loaded according to a disc spring. The advantage of a combination of positioning means comprising a nut and resilient spacers is that as the spring action of the spacers decreases, for example due to aging, the bias of the valve discs can be readjusted by twisting the nut.
In alternativer Ausgestaltung zu tellerfederartigen Distanzscheiben können diese auch unelastisch ausgestaltet sein. In diesem Falle dienen die Distanzscheiben nur zur Definition der Position der Ventilscheibe auf der Führungseinrichtung.In an alternative embodiment to plate-spring-like spacers they can also be designed inelastic. In this case, the spacers are used only to define the position of the valve disc on the guide device.
Bei Verwendung von einer Mutter und einer Distanzscheibe ist es vorgesehen, dass die Distanzscheibe zwischen der Mutter und der Ventilscheibe angeordnet ist. In einer Alternative ist vorgesehen, dass die Distanzscheibe zwischen einem der Mutter gegenüberliegend fest angeordneten Absatz und der Ventilscheibe angeordnet ist.When using a nut and a spacer, it is provided that the spacer between the nut and the valve disc is arranged. In an alternative, it is provided that the spacer between one of the nut opposite fixedly arranged paragraph and the valve disc is arranged.
Diese beiden Ausführungsformen lassen sich auch mit mehreren Distanzscheiben realisieren. Bei der ersten Alternative ergibt sich eine Federwirkung der Distanzscheibe und somit eine Feder-Reihen-Schaltung der Ventilscheibe mit der Distanzscheibe, insofern diese elastisch ausgestaltet ist. Damit wird einer Öffnung des Scheibenventils entgegengewirkt, da die Öffnung gegen die Federkraft der Distanzscheibe sowie gegen die Federkraft der Ventilscheibe erfolgen würde. Bei der zweiten Alternative wirkt eine Kraft einer elastischen Distanzscheibe in Richtung der Öffnung und somit einer etwaigen Vorspannung der Ventilscheibe entgegen.These two embodiments can also be realized with a plurality of spacers. In the first alternative results in a spring action of the spacer and thus a spring-series circuit of the valve disc with the spacer, insofar as it is designed to be elastic. Thus, an opening of the disc valve is counteracted, since the opening would be made against the spring force of the spacer and against the spring force of the valve disc. In the second alternative, a force of an elastic spacer in the direction of the opening and thus counteracts any bias of the valve disc.
Es ist dabei nicht ausgeschlossen, dass die beiden Varianten miteinander kombiniert sind, so dass wenigstens eine Distanzscheibe zwischen der Mutter und der Ventilscheibe angeordnet ist und wenigstens eine weitere Distanzscheibe zwischen einem der Mutter gegenüberliegend fest angeordneten Absatz und der Ventilscheibe angeordnet ist.It is not excluded that the two variants are combined, so that at least one spacer between the nut and the valve disc is arranged and at least one further spacer between one of the nut opposite fixedly arranged paragraph and the valve disc is arranged.
Es können somit folgende Ausgestaltungen beim erfindungsgemäßen Scheibenventil realisiert sein, die miteinander kombiniert sein können:
- – die Ventilscheibe ist elastisch oder nicht-elastisch,
- – die Distanzscheibe ist elastisch oder nicht-elastisch,
- – die Distanzscheibe ist zwischen der Mutter und der Ventilscheibe angeordnet,
- – die Distanzscheibe ist zwischen dem Absatz und der Ventilscheibe angeordnet.
- The valve disc is elastic or non-elastic,
- The spacer is elastic or non-elastic,
- - The spacer is located between the nut and the valve disc,
- - The spacer is disposed between the heel and the valve disc.
Der fest angeordnete Absatz kann dabei ein Bestandteil des Ventilkörpers sein.The fixed heel can be a part of the valve body.
Zur Realisierung eines Scheibenventils mit geringem Bauvolumen ist vorgesehen, dass der Zapfen eine Durchgangsbohrung zum Fluidtransport in Längsrichtung aufweist. Das heißt, dass der Zapfen eine axial verlaufende Durchgangsbohrung aufweist, die als Überströmkanal zwischen einem oberen Arbeitsraum und einem Ausgleichsraum eines Zweirohrschwingungsdämpfers dient. Es lässt sich somit an einem Zweirohrschwingungsdämpfer, an dem das erfindungsgemäße Scheibenventil als Regelventil zwischen einer Arbeitskammer und der Ausgleichskammer angeordnet ist, die Veränderung der Dämpferkennlinie bewirken. Öffnet das Ventil beispielsweise bereits bei geringem Drücken im Dämpfer, so verringern sich die Drosselverluste an den Drosselstellen im Dämpfer und damit die Dämpferkraft und die Kennlinie. Eine höhere Schließkraft führt dahingehend zu einem härteren Dämpfungsverhalten.In order to realize a disk valve with a small construction volume, it is provided that the journal has a passage bore for fluid transport in the longitudinal direction. This means that the pin has an axially extending through hole, which serves as an overflow between an upper working space and a compensation chamber of a twin-tube vibration damper. It can thus be on a twin-tube vibration damper on which the disc valve according to the invention is arranged as a control valve between a working chamber and the compensation chamber, causing the change of the damper characteristic. For example, if the valve already opens at low pressure in the damper, the throttle losses at the throttle points in the damper and thus the damper force and the characteristic curve are reduced. A higher closing force leads to a harder damping behavior.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Schwingungsdämpfer, der insbesondere ein Schwingungsdämpfer für ein Verkehrsmittel, wie zum Beispiel für ein Landfahrzeug, sein kann, zur Verfügung gestellt, wobei dieser Schwingungsdämpfer wenigstens ein erfindungsgemäßes Scheibenventil aufweist. Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße Scheibenventil in im Wesentlichen senkrechter Lage der Führungseinrichtung in Bezug zur Längsachse des Schwingungsdämpfers ausgerichtet. Der Vorteil dieser Ausrichtung besteht darin, dass sich bei im Wesentlichen senkrechter Schwingung des Schwingungsdämpfers Trägheitskräfte von Scheibenventilbestandteilen nur unwesentlich bemerkbar machen, da diese nicht in Schwingungsrichtung bewegbar sind.According to the invention, a vibration damper, which may in particular be a vibration damper for a means of transport, such as for a land vehicle, is provided, said damper comprising at least one disc valve according to the invention. Advantageously, the disc valve according to the invention is aligned in a substantially vertical position of the guide device with respect to the longitudinal axis of the vibration damper. The advantage of this orientation is that inertial forces of disc valve components make only insignificantly noticeable in substantially vertical vibration of the vibration damper, since these are not movable in the direction of vibration.
Es ist dabei vorgesehen, dass das Scheibenventil in der Fluidleitung, die den oberen Arbeitsraum mit dem Ausgleichsraum verbindet, einen Bypass bildet.It is provided that the disc valve in the fluid line, which connects the upper working chamber with the compensation chamber, forms a bypass.
In weiterer, vorteilhafter Ergänzung des erfindungsgemäßen Scheibenventils im Schwingungsdämpfer ist vorgesehen, dass in einen Kanal zum Transport des zur Durchströmung des Scheibenventils vorgesehenen Fluidstromes ein Schaltventil integriert ist, zur Steuerung des Volumenstroms durch das Scheibenventil. Dieses Schaltventil kann in Fluid-Strömungsrichtung vor oder nach dem Scheibenventil angeordnet sein. Es lässt sich damit der Volumenstrom durch das Scheibenventil ein- oder ausschalten. Das heißt, dass mit dem Schaltventil in einfacher Weise eine Dämpfungscharakteristik des Schwingungsdämpfers mit unterschiedlichen Kennlinien schaltbar ist. Außerdem hat das Schaltventil den Vorteil, dass bei Abschaltung des Bypasses, in dem das Scheibenventil angeordnet ist, nach Demontage des Scheibenventils leicht eine andere Bestückung auf dem Zapfen oder eine andere Verstellung der Mutter des Scheibenventils realisierbar ist.In a further, advantageous addition of the disc valve according to the invention in the vibration damper is provided that in a channel for the transport of the flow through the Disk valve fluid flow provided a switching valve is integrated, for controlling the volume flow through the disc valve. This switching valve may be arranged in the fluid flow direction before or after the disc valve. This allows the volume flow through the disc valve to be switched on or off. This means that with the switching valve in a simple manner, an attenuation characteristic of the vibration damper with different characteristics is switchable. In addition, the switching valve has the advantage that when switching off the bypass, in which the disc valve is arranged after disassembly of the disc valve easily another placement on the pin or other adjustment of the nut of the disc valve can be realized.
Die Veränderung der Kennlinie durch Zu- beziehungsweise Abschalten des Bypasses und des Scheibenventils ist bei Betrieb des Schwingungsdämpfers möglich.The change of the characteristic curve by switching on and off of the bypass and the disc valve is possible during operation of the vibration damper.
Das Schaltventil ist bevorzugt elektromagnetisch betätigbar, so dass von außen innerhalb kürzester Zeit der Volumenstrom und damit die Kraft-Geschwindigkeits-Charakteristik beeinflusst werden kann, wie zum Beispiel bei bestimmten Bremsvorgängen oder Kurvenfahrten, um ein gewünschtes wie zum Beispiel ein härteres Dämpfungsverhalten und damit eine geringere Einfederung zu realisieren. In besonderer Ausgestaltung kann die Schaltung durch eine Steuerung automatisiert erfolgen.The switching valve is preferably actuated electromagnetically, so that from the outside within a very short time the volume flow and thus the force-velocity characteristic can be influenced, such as certain braking operations or cornering to a desired such as a harder damping behavior and thus a lower To realize deflection. In a particular embodiment, the circuit can be automated by a controller.
Bei Anordnung des Scheibenventils in einem Bypass zwischen dem oberen Arbeitsraum und dem Ausgleichsraum eines Zweirohrschwingungsdämpfers wirken somit das Scheibenventil und das Schaltventil zusammen mit dem Bodenventil des Zweirohrschwingungsdämpfers gegen den Druck im internen Ausgleichsraum.When the disc valve is arranged in a bypass between the upper working chamber and the compensation chamber of a twin-tube vibration damper, the disc valve and the switching valve thus act together with the bottom valve of the twin-tube vibration damper against the pressure in the internal compensation chamber.
Das Schaltventil kann als Proportionalventil ausgeführt sein, um gegebenenfalls eine stufenlose Beeinflussung des Volumenstroms durch das Scheibenventil zu ermöglichen.The switching valve may be designed as a proportional valve to allow optionally a continuous influence of the volume flow through the disc valve.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, welches wenigstens einen erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfer, ausgestattet mit dem erfindungsgemäßen Scheibenventil, umfasst.Another object of the present invention is a motor vehicle, which comprises at least one vibration damper according to the invention, equipped with the disc valve according to the invention.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Scheibenventils zur Verfügung gestellt, bei dem die Ventilscheibe, der Ventilkörper und das Positionierungsmittel in oder auf der Führungseinrichtung in einer jeweils bestimmten Position angeordnet werden, so dass die Ventilscheibe am Ventilkörper anliegt, und die Ventilscheibe mittels der Positionierungseinrichtung in dieser Position fixiert wird und danach die Gesamtheit aus Ventilscheibe, Positionierungsmittel, Ventilkörper und Führungseinrichtung in ein Scheibenventilgehäuse eingesetzt wird und eine form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und wenigstens dem Aufnahmeelement und/oder der Führungseinrichtung hergestellt wird. Mit dem Positionierungsmittel wird Einfluss genommen auf die Vorspannung beziehungsweise auf die benötigte Kraft, die auf die Ventilscheibe zwecks ihrer Verformung und/oder Verschiebung im Belastungsfall bei Fluiddruckbeaufschlagung wirkten muss. Vorteilhafterweise erfolgt das Einsetzen der Gesamtheit aus Ventilscheibe, Positionierungsmittel, Ventilkörper und Führungseinrichtung in das Gehäuse im vorgespannten Zustand der Ventilscheibe. Die Vorspannung wird durch die Positionierung beziehungsweise Veränderung der Position der Mutter und/oder durch die Anordnung von wenigstens einem Distanzstück eingestellt.According to the invention, a method for producing the disc valve according to the invention is also provided, in which the valve disc, the valve body and the positioning means are arranged in or on the guide means in a respective particular position, so that the valve disc rests against the valve body, and the valve disc by means of Positioning device is fixed in this position and then the entirety of valve disc, positioning means, valve body and guide means is inserted into a disc valve housing and a positive and / or non-positive and / or material connection between the housing and at least the receiving element and / or the guide device produced becomes. With the positioning means influence is exerted on the bias voltage or on the required force which must act on the valve disc for the purpose of its deformation and / or displacement in the load case at Fluiddruckbeaufschlagung. Advantageously, the insertion of the entirety of valve disc, positioning means, valve body and guide means in the housing in the prestressed state of the valve disc takes place. The bias voltage is adjusted by positioning or changing the position of the nut and / or by the arrangement of at least one spacer.
Das Gehäuse kann dabei zum Beispiel von einer Behälterrohraußenwand des Schwingungsdämpfers gebildet sein. Es lassen sich somit nicht nur neue Schwingungsdämpfer mit dem erfindungsgemäßen Scheibenventil herstellen, sondern es ist auch möglich, bestehende Zweirohrschwingungsdämpfer mit dem erfindungsgemäßen Scheibenventil nachzurüsten.The housing may be formed, for example, by a container tube outer wall of the vibration damper. It can thus not only produce new vibration damper with the disc valve according to the invention, but it is also possible to retrofit existing Zweirohrschwingungsdämpfer with the disc valve according to the invention.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Veränderung der Kennlinie eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers, bei dem ein Schwingungsdämpfer zur Verfügung gestellt wird und die Position des Sitzes der Ventilscheibe in Bezug zum Ventilkörper oder die Vorspannung der Ventilscheibe verändert wird. Es ist dazu vorgesehen, dass wenigstens eine Distanzscheibe und/oder Ventilscheibe ausgetauscht, hinzugefügt oder hinweggenommen wird. Das heißt, es kann zum Beispiel eine Ventilscheibe gegen eine andere Ventilscheibe mit anderer Federrate und/oder anderer Dicke ausgetauscht werden. Es können alternativ oder hinzukommend auch Distanzscheiben ausgetauscht werden, wobei wenigstens eine Distanzscheibe mit einer ersten Federrate gegen wenigstens eine Distanzscheibe mit einer zweiten Federrate ausgetauscht wird, wobei die beiden Federraten der beiden Distanzscheiben unterschiedlich sind. Durch einen derartigen Austausch ist eine unterschiedlich starke Eintellerung der mit der Distanzscheibe in Reihe angeordneten Ventilscheibe beziehungsweise der Ventilscheiben bei Anlage mit Vorspannung am Ventilkörper zu erwarten. Distanzscheiben können auch weggenommen werden, wenn weitere, verbleibende Distanzscheiben und/oder Ventilscheiben federnd ausgebildet sind und sich aufgrund der Federwirkung an die angrenzenden Bauteile, wie zum Beispiel die Mutter und/oder den Absatz, anlegen. Bei einer Wegnahme von Distanzscheiben ist mit einer Verringerung der Eintellerung zu rechnen.Another aspect of the present invention is a method for changing the characteristic of a vibration damper according to the invention, in which a vibration damper is provided and the position of the seat of the valve disc relative to the valve body or the bias of the valve disc is changed. It is intended that at least one spacer and / or valve disc replaced, added or taken away. That is, for example, one valve disk can be replaced with another valve disk having a different spring rate and / or different thickness. It can alternatively or additionally also spacers are exchanged, wherein at least one spacer is replaced with a first spring rate against at least one spacer with a second spring rate, wherein the two spring rates of the two spacers are different. By such an exchange is a different strong Eintellerung of the spacer in series valve disc or the valve discs to be expected at system with bias on the valve body. Spacers can also be removed if further, remaining spacers and / or valve discs are resilient and due to the spring action on the adjacent components, such as the mother and / or the paragraph, invest. With a removal of Spacers is expected to reduce Eintellerung.
Es können auch zusätzliche Distanzscheiben eingepasst werden, wenn weitere, bereits angeordnete Distanzscheiben und/oder Ventilscheiben federnd ausgebildet sind und sich durch den Einsatz weiterer Distanzscheiben der Druck auf die Ventilscheibe beziehungsweise die Ventilscheiben erhöht. Durch den Einsatz zusätzlicher Distanzscheiben ist eine verstärkte Eintellerung der Ventilscheibe zu erwarten.It can also be fitted additional spacers, if further, already arranged spacers and / or valve discs are resilient and increases by the use of further spacers of the pressure on the valve disc or the valve discs. The use of additional spacers is expected to increase the placement of the valve disc.
Die Kennlinie des Schwingungsdämpfers lässt sich insbesondere durch Änderung der Position des Sitzes bei Drehung der Mutter und ihrem daraus resultierenden translatorischen Versatz realisieren. Bei Drehung der Mutter wird die Vorspannung der am Ventilkörper anliegenden Ventilscheibe aufgrund der Verschiebung ihres Sitzes verändert.The characteristic of the vibration damper can be realized in particular by changing the position of the seat upon rotation of the nut and its resulting translational offset. Upon rotation of the nut, the bias of the valve body applied to the valve disc is changed due to the displacement of their seat.
Das Verfahren zur Veränderung der Kennlinie des Schwingungsdämpfers kann auch derart ausgeführt werden, dass der Schwingungsdämpfer zur Verfügung gestellt wird und das Maß der Ventilöffnung durch Austausch, zusätzliche Anordnung oder Wegnahme wenigstens einer Ventilscheibe mit Durchtrittsöffnung variiert wird oder bei Anordnung einer Mehrzahl von Ventilscheiben mit Durchtrittsöffnung durch Variation der Winkelposition wenigstens eine dieser Ventilscheiben verändert wird. Es lässt sich damit der Querschnitt der Gesamt-Durchtrittsöffnung, die von allen Ventilscheiben mit Durchtrittsöffnungen gebildet wird, variieren.The method for changing the characteristic curve of the vibration damper can also be carried out in such a way that the vibration damper is made available and the degree of valve opening is varied by replacement, additional arrangement or removal of at least one valve disk with passage opening or by arrangement of a plurality of valve disks with passage opening Variation of the angular position of at least one of these valve disks is changed. It can thus be the cross-section of the total passage opening, which is formed by all the valve disks with passage openings vary.
Weiterhin lässt sich die Kennlinie des Schwingungsdämpfers bei Anordnung eines zusätzlichen Schaltventils dadurch verändern, dass das Schaltventil geschaltet wird.Furthermore, the characteristic curve of the vibration damper can be changed by arranging an additional switching valve in that the switching valve is switched.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below in embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
In den
Insbesondere aus den
Aus
In
Der Fluidstrom im Strömungspfad
Das heißt, dass im Vergleich zu herkömmlichen Zweirohrschwingungsdämpfern das Fluid auf seinem Weg vom oberen Arbeitsraum nicht nur durch das Kolbenventil und/oder das Bodenventil strömen muss, sondern bei entsprechender Schaltstellung des Schaltventils
Dabei wird die Durchströmung des Scheibenventils
Das Scheibenventil
Auf einem Außengewindebereich der Führungseinrichtung
Die am dichtesten am Ventilkörper
Das heißt, dass zur Einstellung der Vorspannung der Ventilscheibe
Bezugnehmend auf
Die Erfindung ist dabei nicht auf die Anwendung des dargestellten Schaltventils
In
Zurückkommend auf
Um dazu eine Verstellung der Mutter
Die Erfindung ist dabei nicht auf die Anordnung der Distanzscheiben wie in
Bei Montage der kompakten Baueinheit gemäß
In
Aus der Explosionsdarstellung gemäß
Neben der Herstellbarkeit des erfindungsgemäßen Scheibenventils
Dadurch, dass das erfindungsgemäße Scheibenventil
Die Durchgangsbohrung
Vorteilhafterweise ist der mit dem erfindungsgemäßen Scheibenventil
Für eine Variation der Position des Sitzes
Neben dem Vorteil der einfachen Herstellbarkeit und leichten sowie flexiblen Veränderung der Vorspannung der Ventilscheiben
Das erfindungsgemäße Scheibenventil
Die Anzahl der Fluidkanäle
Bei Verwendung der bevorzugten Ventilscheiben
Die Auswahl der jeweiligen Ventilscheibe
Das heißt, dass der Fachmann durch Auswahl der geeigneten Ventilscheiben
Die Anwendung des Scheibenventils ist jedoch nicht auf einen in den
Der Achsdämpfer, wie er in den
Am Außenrohr
Das heißt, der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer kann ein Stoßdämpfer oder auch ein Achsdämpfer oder irgendein anderer Dämpfer sein, der zur Dämpfung von Schwingungen dienen kann. Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer derart auszulegen, dass er in einem Kraftfahrzeug verwendbar ist.That is, the vibration damper according to the invention may be a shock absorber or an axle damper or any other damper, which can serve to dampen vibrations. Preferably, the vibration damper according to the invention is to be designed such that it can be used in a motor vehicle.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Schwingungsdämpfervibration
- 2020
- Außenrohrouter tube
- 2121
- Befestigungsringfixing ring
- 3030
- Federtellerspring plate
- 4040
- Kolbenstangepiston rod
- 5050
- Ausgleichsraumcompensation space
- 6060
- Kanal zum FluidtransportChannel for fluid transport
- 7070
- Schaltventilswitching valve
- 8080
- Toleranzversatztolerance offset
- 9090
- Fluidstromfluid flow
- 100100
- ScheibenventilButterfly valve
- 110110
- ScheibenventilgehäuseButterfly valve housing
- 120120
- Strömungspfadflow path
- 130130
- Ventilscheibevalve disc
- 131131
- Durchtrittsöffnung, FensterPassage opening, window
- 140140
- Ventilkörpervalve body
- 150150
- Absatzparagraph
- 160160
- Fluidkanalfluid channel
- 170170
- Steuerkantecontrol edge
- 180180
- Dichtbereichsealing area
- 181181
- Dichtkantesealing edge
- 200200
- Führungseinrichtung, ZapfenGuide device, pin
- 210210
- Längsachselongitudinal axis
- 220220
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 230230
- Außengewindeexternal thread
- 240240
- GegendruckelementCounterpressure element
- 250250
- Verzahnunggearing
- 300300
- SitzSeat
- 400400
- Muttermother
- 500500
- Distanzscheibespacer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 10232213 A1 [0004] DE 10232213 A1 [0004]
- DE 3535287 A1 [0005] DE 3535287 A1 [0005]
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-
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