DE102011102537A1 - Feder- und/oder Dämpfervorrichtung - Google Patents

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Dr. rer. nat. Oliver Braun
Dr. Jan Hupfeld
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum gefederten und/oder gedämpften Abstützen einer Radaufhängung an einem Fahrzeugaufbau, mit einem Arbeitskolben (2), der in einem Arbeitszylinder (3) einen ersten hydraulischen Arbeitsraum (4) von einem zweiten hydraulischen Arbeitsraum (5) trennt, mit einem Hauptbypasspfad (7), der den ersten Arbeitsraum (4) mit dem zweiten Arbeitsraum (5) fluidisch verbindet, und mit einem Zusatzbypass (10), der den ersten Arbeitsraum (4) mit dem zweiten Arbeitsraum (5) fluidisch verbindet. Ein verbesserter Fahrkomfort wird erreicht durch wenigstens einen Zusatzkolben (15) zum Steuern des Zusatzbypasses (10).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gefederten und/oder gedämpften Abstützen einer Radaufhängung an einem Fahrzeugaufbau mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Aus der EP 2 213 488 A1 ist eine Vorrichtung zum gefederten und/oder gedämpften Abstützen einer Radaufhängung an einem Fahrzeugaufbau bekannt, bei der ein Arbeitskolben in einem Arbeitszylinder einen ersten hydraulischen Arbeitsraum von einem zweiten hydraulischen Arbeitsraum trennt. Eine mit dem Arbeitskolben verbundene Kolbenstange ist aus dem Arbeitszylinder herausgeführt. Zug- und Druckkräfte, die zwischen Radaufhängung und Fahrzeugaufbau wirken, werden über den Arbeitszylinder und über die Kolbenstange bzw. über den Kolben auf die Hydraulikvolumina der beiden Arbeitsräume übertragen. Ein Hauptbypass ermöglicht eine fluidische Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen. Der Hauptbypass ist vergleichsweise hart gedämpft, so dass er nur bei vergleichsweise großen Kräften einen Fluidaustausch zwischen den Arbeitsräumen ermöglicht. Des Weiteren ist ein Zusatzbypass vorgesehen, über den die beiden Arbeitsräume parallel zum Hauptbypass fluidisch miteinander verbunden sind. Bei der bekannten Vorrichtung ist der Zusatzbypass mit Hilfe von Rückschlagsperrventilen gesteuert, derart, dass der Zusatzbypass nur bei Zugkräften zwischen Arbeitszylinder und Kolbenstange öffnet. Der Zusatzbypass ist im Vergleich zum Hauptbypass weich gedämpft, so dass bei kleineren Kräften ein gewisser Druckausgleich erfolgen kann, sobald die Rückschlagsperrventile den Zusatzbypass freigeben. Bei einer Druckbelastung der bekannten Vorrichtung bleibt der Zusatzbypass gesperrt, so dass dort nur große Kräfte über den Hauptbypass ausgeglichen bzw. gedämpft werden können.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen verbesserten Fahrkomfort eines mit der Vorrichtung ausgestatteten Fahrzeugs auszeichnet.
  • Dieses Problem wird bei der Erfindung insbesondere durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Zusatzbypass mit Hilfe eines Zusatzkolbens zu steuern. Ein derartiger Zusatzkolben lässt sich besonders einfach durch die daran an greifenden Druckkräfte bzw. Druckdifferenzen antreiben, um so einen Kolbenhub zu erzeugen, wobei dann in Abhängigkeit des Kolbenhubs der Zusatzbypass gesteuert werden kann. Dabei ist es insbesondere möglich, den Zusatzkolben so zu positionieren, dass er grundsätzlich eine Offenstellung einnimmt, in welcher der Zusatzbypass geöffnet ist, so dass nur geringere Dämpfungskräfte wirken, was den Komfort erhöht. Für bestimmte Situationen kann der Zusatzkolben dann in eine Schließstellung überführt werden, in welcher der Zusatzkolben den Zusatzbypass sperrt, so dass dann nur noch der Hauptbypass aktiv ist, der jedoch vergleichsweise hart gedämpft ist und dementsprechend größere Dämpfungskräfte erzeugt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Zusatzkolben einen Kernbereich auf, der in einem Kanalabschnitt des Zusatzbypasses hubverstellbar angeordnet ist. Zusätzlich befindet sich in einem Verstellbereich des Kernbereichs wenigstens eine Verbindungsöffnung im Kanalabschnitt, die den Kanalabschnitt mit dem ersten Arbeitsraum fluidisch verbindet, Der Kernbereich versperrt die jeweilige Verbindungsöffnung in der Schließstellung des Zusatzkolbens und gibt die jeweilige Verbindungsöffnung in der Offenstellung des Zusatzkolbens frei. Ferner ist der Kanalabschnitt beabstandet vom Verstellbereich des Kernbereichs mit dem zweiten Arbeitsraum fluidisch verbunden. In der Offenstellung des Zusatzkolbens kommuniziert somit der erste Arbeitsraum über die wenigstens eine Verbindungsöffnung mit dem Kanalabschnitt und über den Kanalabschnitt mit dem zweiten Arbeitsraum.
  • Des Weiteren ist der Zusatzkolben mit einem Scheibenbereich ausgestattet, der mit dem Kernbereich fest verbunden ist und radial über den Kernbereich vorsteht. Der Scheibenbereich ist in einem Zusatzzylinder hubverstehbar angeordnet. Im Zusatzzylinder trennt der Scheibenbereich einen Schließdruckraum von einem Öffnungsdruckraum. Der Öffnungsdruckraum steht mit dem ersten Arbeitsraum fluidisch in Verbindung. Der Schließdruckraum ist über einen Drosselpfad, der durch den Zusatzkolben hindurchgeführt ist, mit dem Kanalabschnitt fluidisch verbunden. Somit steht der Schließdruckraum bei in die Offenstellung verstelltem Zusatzkolben über den Drosselpfad und den Kanalabschnitt einerseits durch die wenigstens eine Verbindungsöffnung mit dem ersten Arbeitsraum und andererseits durch den Kanalabschnitt hindurch mit dem zweiten Arbeitsraum fluidisch in Verbindung. Bei in die Schließstellung verstelltem Zusatzkolben steht der Schließdruckraum über den Drosselpfad und durch den Kanalabschnitt mit dem zweiten Arbeitsraum fluidisch in Verbindung.
  • In einer Ausgangssituation befindet sich der Zusatzkolben in seiner Offenstellung. Hierzu kann zumindest eine Rückstellfeder vorgesehen sein, die den Zusatzkolben in die Offenstellung antreibt und die insbesondere im Öffnungsdruckraum angeordnet sein kann. Hierdurch ist der Zusatzkolben mit seinem Scheibenbereich maximal in den Schließdruckraum hineinverstellt.
  • Kommt es zu einem Überdruck im zweiten Arbeitsraum, was je nach Anordnung der Vorrichtung durch eine Zugbelastung oder durch eine Druckbelastung der Vorrichtung geschieht, erhöht sich der Druck im Schließdruckraum, so dass der Zusatzkolben von seiner Offenstellung in seine Schließstellung überführt wird. Hierdurch wird der Zusatzbypass gesperrt. Damit die Druckerhöhung im Schließdruckraum den Zusatzkolben in die Schließstellung antreiben kann, ist die dem Schließdruckraum ausgesetzte Fläche des Scheibenbereichs deutlich größer als die dem Öffnungsdruckraum ausgesetzte ringförmige, den Kernbereich umschließende Fläche des Scheibenbereichs.
  • Entsteht dagegen im ersten Arbeitsraum ein Überdruck, vergrößert sich die den Zusatzkolben in die Offenstellung antreibende Druckkraft, so dass der Zusatzkolben offen bleibt und dementsprechend der Zusatzbypass geöffnet bleibt.
  • Entsprechend einer anderen Ausführungsform kann der Zusatzkolben am Zusatzbypass so positioniert sein, dass eine Zugbelastung, die am Arbeitszylinder und mit dem Arbeitskolben verbundenen, aus dem Arbeitszylinder herausgeführten Kolbenstange angreift, zu einem Überdruck im zweiten Arbeitsraum führt. Auf diese Weise wird erreicht, dass nur bei Zugbelastungen der Vorrichtung ein Sperren des Zusatzbypasses möglich ist, um dadurch die Dämpfungskräfte zu erhöhen.
  • Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können zwei Zusatzkolben zum Steuern des Zusatzbypasses vorgesehen sein, wobei dann der zweite Zusatzkolben am Zusatzbypass so positioniert ist, dass eine Druckbelastung der Vorrichtung zu einem Überdruck im ersten Arbeitsraum führt. Mit Hilfe des zweiten Zusatzkolbens ist es daher möglich, auch für Druckbelastungen den Zusatzbypass zu sperren, um die Dämpferkräfte zu erhöhen.
  • Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der Zusatzkolben den Zusatzbypass abhängig von einer Lastwechselfrequenz zum Schließen ansteuern, mit welcher sich an der Vorrichtung angreifende Druck- und Zugbelastungen abwechseln. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei vergleichsweise niedrigen Lastwechselfrequenzen der Zusatzbypass zumindest für die Zugbelastungen gesperrt wird, um für diese niederfrequenten Lastwechselvorgänge die Dämpfungskräfte zu erhöhen. Bei niederfrequenten Lastwechselvorgängen beeinträchtigen hohe Dämpferkräfte den Fahrkomfort nur vergleichsweise wenig. Im Unterschied dazu soll bei höherfrequenten Lastwechselvorgängen der Zusatzbypass geöffnet bleiben, so dass für diese höherfrequenten Lastwechselvorgänge kleinere Dämpfungskräfte bereitstehen, die zu einem höheren Fahrkomfort führen.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Drosselpfad des Zusatzkolbens, der den Öffnungsdruckpfad mit dem Kanalabschnitt fluidisch verbindet, auf Lastwechselfrequenzen abgestimmt sein, mit denen sich an der Vorrichtung angreifende Druck- und Zugbelastungen abwechseln. Dabei ist der Drosselpfad auf die Lastwechselfrequenzen so abgestimmt, dass der Zusatzkolben den Zusatzbypass sperrt, warm die Lastwechselfrequenzen unterhalb einer vorbestimmten Grenzfrequenz liegen. Dagegen lässt der Zusatzkolben den Zusatzbypass geöffnet, wenn die Lastwechselfrequenzen oberhalb der vorbestimmten Grenzfrequenz liegen. Diese Ausführungsform beruht auf der Überlegung, dass der Drosselpfad eine gewisse Zeit benötigt, um im Falle einer Druckerhöhung im zweiten Arbeitsraum den Druck im Schließdruckraum soweit ansteigen zu lassen, dass der Zusatzkolben in seine Schließstellung bewegt werden kann. Durch eine gezielte Auslegung des Drosselpfads lässt sich die Zeit und somit die Frequenz einstellen, ab welcher der Zusatzkolben während Lastwechselvorgängen noch in seine Schließstellung überführt werden kann.
  • Als Grenzfrequenz kann beispielsweise ein Wert von etwa 4 Hz verwendet werden. Bei Lastwechselvorgängen, die bei weniger als 4 Hz ablaufen, spricht man von einer Aufbauanregung. Eine derartige Aufbauanregung kommt durch die Aufbaueigenfrequenz des Fahrzeugs zustande und muss zur Gewährleistung einer optimalen Fahrdynamik vergleichsweise hart bedampft werden, also mit hohen Dämpfungskräften. Oberhalb von 4 Hz spricht man von Stuckeranregung, die hauptsächlich aus Komfortgründen zu bedämpfen ist.
  • Durch den hier vorgestellten, frequenzabhängig gesteuerten Zusatzbypass lässt sich die Aufbauanregung intensiv oder hart bedämpfen, während die Stuckeranregung vergleichsweise weich oder sanft bedampft wird.
  • Der Zusatzbypass kann zweckmäßig in die Kolbenstange integriert sein. Dabei kann die Kolbenstange, die an ihrem einen Ende durch den einen Arbeitsraum aus dem Arbeitszylinder herausgeführt ist, an ihrem anderen Ende über den Arbeitskolben vorstehen und in den entsprechenden anderen Arbeitsraum hineinragen. Der Zusatzkolben ist dann zweckmäßig axial stirnseitig an der Kolbenstange angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die jeweilige Verbindungsöffnung, die den Kanalabschnitt mit dem ersten Arbeitsraum fluidisch verbindet, mit einem Rückschlagsperrventil ausgestattet sein, das den Zusatzbypass vom Kanalabschnitt zum ersten Arbeitsraum öffnet und in der Gegenrichtung, also vom ersten Arbeitsraum in den Kanalabschnitt sperrt. Dies kann die Dynamik der Verstellung des Zusatzkolbens verbessern.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch
  • 1 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung einer Vorrichtung,
  • 26 vereinfachte Darstellungen der Vorrichtung im Bereich eines Zusatzkolbens bei verschiedenen Zuständen.
  • Entsprechend 1 umfasst eine Vorrichtung 1 einen Arbeitskolben 2, der in einem Arbeitszylinder 3 einen ersten Arbeitsraum 4 von einem zweiten Arbeitsraum 5 trennt. Die Arbeitsräume 4, 5 sind hydraulische Arbeitsräume, das heißt die Arbeitsräume 4, 5 sind mit einem Hydraulikmittel befüllt. Die Vorrichtung 1 dient zum gefederten und/oder gedämpften Abstützen eines nicht dargestellten Fahrzeugaufbaus an einer Radaufhängung. Hierzu kann der Zylinder 3 an einem nicht gezeigten ersten Ende der Vorrichtung 1 an besagter Radaufhängung oder an besagtem Fahrzeugaufbau befestigt sein. Ferner ist der Arbeitskolben 2 mit einer Kolbenstange 6 verbunden, die durch den zweiten Arbeitsraum 5 hindurch aus dem Arbeitszylinder 3 herausgeführt ist. Die Kolbenstange 6 kann einem ebenfalls nicht gezeigten zweiten Ende der Vorrichtung 1 am Fahrzeugaufbau bzw. an der Radaufhängung befestigt sein.
  • Die Vorrichtung 1 weist einen Hauptbypass 7 auf, der den ersten Arbeitsraum 4 mit dem zweiten Arbeitsraum 5 fluidisch verbindet. Der Hauptbypass 7 ist im Beispiel durch den Kolben 2 hindurchgeführt. Im Beispiel ist der Hauptbypass 7 durch mehrere Durchgangsöffnungen 8 gebildet, die den Arbeitskolben 2 durchdringen. Die jeweilige Durchgangsöffnung 8 ist dabei mit einem Dämpfungselement 9 gedämpft, wodurch der Hauptbypass 7 einerseits eine harte Dämpfung aufweist und andererseits erst ab einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen den Arbeitsräumen 4, 5 öffnet.
  • Außerdem ist die Vorrichtung 1 mit einem Zusatzbypass 10 ausgestattet, der parallel zum Hauptbypass 7 ebenfalls die beiden Arbeitsräume 4, 5 miteinander fluidisch verbindet. Im gezeigten Beispiel ist der Zusatzbypass 10 durch die Kolbenstange 6 hindurch geführt. Zu diesem Zweck durchsetzt die Kolbenstange 6 den Arbeitskolben 2 vollständig und weist einen in den ersten Arbeitsraum 4 vorstehenden Stangenabschnitt 11 auf. Die Kolbenstange 6 ist zumindest in dem dem Arbeitskolben 2 zugeordneten Längsabschnitt mit einem Kanalabschnitt 12 ausgestattet, der einenends über wenigstens eine vergleichsweise große Verbindungsöffnung 13 mit dem zweiten Arbeitsraum 5 fluidisch verbunden ist und der anderenends über wenigstens eine, vorzugsweise mehrere, vergleichsweise kleine Verbindungsöffnungen 14 mit dem ersten Arbeitsraum 4 fluidisch verbunden ist. Der Zusatzbypass 10 ist vergleichsweise weich gedämpft.
  • Zum Steuern des Zusatzbypasses 10 ist ein Zusatzkolben 15 vorgesehen. Der Zusatzkolben 15 weist einen Kernbereich 16 und einen Scheibenbereich 17 auf, wobei der Scheibenbereich 17 radial über den Kernbereich 16 vorsteht. Der Kernbereich 16 ist im Kanalabschnitt 12 hubverstellbar angeordnet. Hierzu ist die Kolbenstange 6 an ihrem in den ersten Arbeitsraum 4 eintauchenden Endabschnitt 11 axial offen, also mit einer stirnseitigen Öffnung 18 versehen. In diese Öffnung 18 ist der Kernbereich 16 eingeführt. Der Kernbereich 16 ist relativ zur Kolbenstange 10 in einem Verstellbereich verstellbar, wobei sich der Verstellbereich gemäß 1 beispielsweise bis zu einer mit unterbrochener Linie gezeichneten Bereichsgrenze 19 erstreckt. Somit befinden sich die Verbindungsöffnungen 14 innerhalb des Verstellbereichs des Kernbereichs 16. In 1 nimmt der Zusatzkolben 15 seine Offenstellung ein, in welcher die Verbindungsöffnungen 14 und somit der Zusatzbypass 10 geöffnet sind. Der Zusatzkolben 15 ist in eine Schließstellung verstellbar, die in 3 erkennbar ist und die in 1 durch die Bereichsgrenze 19 angedeutet ist. In dieser Schließstellung sperrt der Zusatzkolben 15 mit seinem Kernbereich 16 die Verbindungsöffnungen 14 und somit den Zusatzbypass 10.
  • Der Scheibenbereich 17 ist in einem Zusatzzylinder 20 hubverstellbar angeordnet. Dabei trennt der Scheibenbereich 17 im Zusatzzylinder 20 einen Schließdruckraum 21 von einem Öffnungsdruckraum 22. Der Öffnungsdruckraum 22 kommuniziert durch wenigstens eine Verbindungsöffnung 23 mit dem ersten Arbeitsraum 4. Im Öffnungsdruckraum 22 ist zumindest eine Rückstellfeder 24 angeordnet, die den Zusatzkolben 15 in die Offenstellung antreibt. Ein erster Endanschlag 25 definiert die Offenstellung des Zusatzkolbens 15. Ein zweiter Endanschlag 26 definiert die Schließstellung des Zusatzkolbens 15.
  • Der Zusatzkolben 15 weist einen Drosselpfad 27 auf, der den Schließdruckraum 21 mit dem Kanalabschnitt 12 fluidisch verbindet. Der Drosselpfad 27 ist im Beispiel zentral durch den Zusatzkolben 15 und somit durch den Scheibenbereich 17 und den Kernbereich 16 hindurchgeführt.
  • Im Beispiel der 1 sind die Verbindungsöffnungen 14 zwischen Kanalabschnitt 12 und erstem Arbeitsraum 4 mittels Rückschlagsperrventilen 28 gesteuert, wobei die Rückschlagsperrventile 28 bei einem Überdruck im Kanalabschnitt 28 öffnen und bei einem Überdruck im ersten Arbeitsraum 4 sperren. Bei den Ausführungsformen der 26 sind diese Rückschlagsperrventile 28 nicht vorgesehen.
  • Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der Zusatzkolben 15 am Zusatzbypass 10 so positioniert, dass bei einer Zugbelastung, die in den 1, 2 und 6 durch einen nach oben gerichteten Pfeil 29 angedeutet ist und die Relativbewegung der Kolbenstange 6 bzw. des Arbeitskolbens 2 bezüglich des Arbeitszylinders 2 andeutet, im zweiten Arbeitsraum 5 zu einem Überdruck gegenüber dem ersten Arbeitsraum 4 führt. Dieser Überdruck des zweiten Arbeitsraums 5 gegenüber dem ersten Arbeitsraum 4 ist in den 2, 3 und 6 durch einen nach unten orientierten und mit 30 bezeichneten Pfeil angedeutet.
  • Kommt es dagegen zu einer Druckbelastung der Vorrichtung 1, die in 5 durch einen nach unten orientierten Pfeil angedeutet und mit 31 bezeichnet ist, entsteht im ersten Arbeitsraum 4 ein Überdruck gegenüber dem zweiten Arbeitsraum 5. Dieser Überdruck ist in 5 durch einen nach oben orientierten Pfeil angedeutet und mit 32 bezeichnet.
  • In verschiedenen Fahrsituationen des Fahrzeugs kann es zu Lastwechselvorgängen kommen, bei denen sich Zugbelastungen 29 und Druckbelastungen 31 abwechseln. In 4 ist durch einen mit 33 bezeichneten Doppelpfeil der eigentliche Lastwechsel von einer Zugbelastung 29 auf eine Druckbelastung 31 angedeutet. Während dieses Lastwechsels 33 sind die Drücke in den Arbeitsräumen 4, 5 ausgeglichen. Dementsprechend ist in 4 weder ein nach oben orientierter Überdruck 32 noch ein nach unten orientierter Überdruck 30 dargestellt.
  • Bei der hier vorgestellten Ausführungsform kann der Zusatzkolben 15 den Zusatzbypass 10 abhängig von einer Lastwechselfrequenz ansteuern, mit welcher sich an der Vorrichtung angreifende Druckbelastungen 31 und Zugbelastungen 29 abwechseln. Dabei kann der Zusatzkolben 15 auf eine Grenzfrequenz für Lastwechselfrequenzen ausgelegt sein, derart, dass der Zusatzkolben 15 den Zusatzbypass 10 nur dann sperrt, wenn die Lastwechselfrequenz unterhalb einer vorbestimmten Grenzfrequenz liegt und wenn außerdem eine vorbestimmte Orientierung für den Überdruck vorliegt. Bei der hier dargestellten Ausführungsform kann der Zusatzkolben 15 nur dann zum Sperren des Zusatzbypasses 10 betätigt werden, wenn eine Zugbelastung 29 herrscht. Liegen jedoch die Lastwechselfrequenzen oberhalb der vorbestimmten Grenzfrequenz, bleibt der Zusatzkolben 15 in seiner Offenstellung, so dass auch der Zusatzbypass 10 offen bleibt. Dieser Zusammenhang wird nachfolgend anhand der 26 näher erläutert.
  • Die 25 zeigen dabei die Verhältnisse bei niederfrequenten Lastwechselvorgängen, die somit unterhalb der Grenzfrequenz liegen, die beispielsweise 4 Hz betragen kann. In der Ausgangssituation befindet sich der Zusatzkolben 15 in seiner Offenstellung, da die daran angreifenden, in die Öffnungsrichtung treibenden Kräfte überwiegen. Insbesondere werden in die Öffnungsrichtung wirkende Druckkräfte, die gleich groß sind wie die in die Schließrichtung wirkenden Druckkräfte durch die Rückstellfeder 24 verstärkt. im Falle einer Zugbelastung 29 stellt sich gemäß 2 im zweiten Arbeitsraum 5 ein Überdruck 30 ein. In der Folge strömt Hydraulikflüssigkeit entsprechend Pfeilen 34 vom zweiten Arbeitsraum 5 in den Kanalabschnitt 12 und vom Kanalabschnitt 12 durch die Verbindungsöffnungen 14 in den ersten Arbeitsraum 4 und durch den Drosselpfad 27 in den Schließdruckraum 21.
  • In der Folge kann der Druck im Schließdruckraum 21 ansteigen, während der Druck im Öffnungsdruckraum 22 konstant bleibt. Ferner ist die dem Kanalabschnitt 12 ausgesetzte Stirnfläche des Kernbereichs 16 kleiner als die dem Schließdruckraum 21 ausgesetzte Stirnfläche des Scheibenbereichs 17. In der Folge kann der hydraulische Druck im Schließdruckraum 21 den Zusatzkolben 15 von der Offenstellung in die in 3 gezeigte Schließstellung überführen. Dementsprechend sperrt der Zusatzkolben 15 im Falle einer Zugbelastung 29 bei nieder-frequenten Lastwechselvorgängen den Zusatzbypass 10. Folglich werden die Dämpfungskräfte verstärkt, so dass insbesondere eine Aufbauanregung intensiv bedämpft werden kann. Im Falle der Lastumkehrung kommt es gemäß 4 zu einem Druckausgleich zwischen dem Schließdruckraum 21 und dem Kanalabschnitt 12 durch den Drosselpfad 27, was durch einen Pfeil 35 angedeutet ist. Folglich sinkt die Schließkraft am Zusatzkolben 15 soweit ab, dass er wieder in die Offenstellung überführt werden kann. Kommt es dann anschließend zur Druckbelastung 31 mit Überdruck 32 im ersten Arbeitsraum 4 stellt sich eine Strömung gemäß den Pfeilen 36 in 5 ein. Hierbei werden die Öffnungskräfte verstärkt, so dass der Zusatzkolben 15 offen bleibt. Dementsprechend bleibt auch der Zusatzbypass 10 geöffnet.
  • 6 zeigt nun den Zustand bei einer Zugbelastung 29 mit Überdruck 30 im zweiten Arbeitsraum 5 für höherfrequente Lastwechselvorgänge. Bei höheren Frequenzen bewirkt der Drosselpfad 27, dass in der zur Verfügung stehenden Zeit der Zugbelastung 29 im Schließdruckraum 21 kein Druckanstieg stattfinden kann, der ausreicht, den Zusatzkolben 15 in die Schließstellung zu überführen. Durch den Drosselpfad 27 reagiert der Zusatzkolben 15 vergleichsweise träge, nämlich exakt abgestimmt auf die Grenzfrequenz.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2213488 A1 [0002]

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum gefederten und/oder gedämpften Abstützen einer Radaufhängung an einem Fahrzeugaufbau, – mit einem Arbeitskolben (2), der in einem Arbeitszylinder (3) einen ersten hydraulischen Arbeitsraum (4) von einem zweiten hydraulischen Arbeitsraum (5) trennt, – mit einem Hauptbypasspfad (7), der den ersten Arbeitsraum (4) mit dem zweiten Arbeitsraum (5) fluidisch verbindet, – mit einem Zusatzbypass (10), der den ersten Arbeitsraum (4) mit dem zweiten Arbeitsraum (5) fluidisch verbindet, gekennzeichnet durch wenigstens einen Zusatzkolben (15) zum Steuern des Zusatzbypasses (10).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass der Zusatzkolben (15) einen Kernbereich (16) aufweist, der in einem Kanalabschnitt (12) des Zusatzbypasses (10) hubverstellbar angeordnet ist, – dass sich in einem Verstellbereich des Kernbereichs (16) wenigstens eine Verbindungsöffnung (14) befindet, die den Kanalabschnitt (12) mit dem ersten Arbeitsraum (4) fluidisch verbindet, – dass der Kanalabschnitt (12) beabstandet vom Verstellbereich des Kernbereichs (16) mit dem zweiten Arbeitsraum (5) fluidisch verbunden ist, – dass der Zusatzkolben (15) einen mit dem Kernbereich (16) verbundenen Scheibenbereich (17) aufweist, der radial über den Kernbereich (16) vorsteht und der in einem Zusatzzylinder (20) einen Schließdruckraum (21) von einem Öffnungsdruckraum (22) trennt, – dass der Öffnungsdruckraum (22) mit dem ersten Arbeitsraum (4) fluidisch verbunden ist, – dass der Schließdruckraum (21) über einen, insbesondere durch den Zusatzzylinder (15) hindurchgeführten, Drosselpfad (27) mit dem Kanalabschnitt (12) fluidisch verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben (15) am Zusatzbypass (10) so positioniert ist, dass eine Zugbelastung (29), die am Arbeitszylinder (3) und an einer mit dem Arbeitskolben (2) verbundenen, aus dem Arbeitszylinder (3) herausgeführten Kolbenstange (6) angreift, zu einem Überdruck (30) im zweiten Arbeitsraum (5) führt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzkolben (15) den Zusatzbypass (10) abhängig von einer Lastwechselfrequenz ansteuert, mit welcher sich an der Vorrichtung (1) angreifende Druckbelastungen (31) und Zugbelastungen (29) abwechseln.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselpfad (27) auf Lastwechselfrequenzen abgestimmt ist, mit denen sich an der Vorrichtung (1) angreifende Druckbelastungen (31) und Zugbelastungen (29) abwechseln, wobei der Drosselpfad (27) auf die Lastwechselfrequenzen so abgestimmt ist, dass der Zusatzkolben (15) den Zusatzbypass (10) sperren kann, wenn die Lastwechselfrequenz unterhalb einer vorbestimmten Grenzfrequenz liegt, und den Zusatzbypass offen lässt, wenn die Lastwechselfrequenz oberhalb der Grenzfrequenz liegt.
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