DE102013008883A1 - Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug - Google Patents

Schwingungsdämpfer für ein Fahrzeug Download PDF

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DE102013008883A1
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Andreas Mai
Ole Götz
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ThyssenKrupp Bilstein GmbH
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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
    • F16F9/50Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/512Means responsive to load action, i.e. static load on the damper or dynamic fluid pressure changes in the damper, e.g. due to changes in velocity
    • F16F9/5126Piston, or piston-like valve elements

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer (1) mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung, umfassend ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefülltes Dämpferrohr (10), in dem eine Kolbenstange (11) hin und her bewegbar ist, wobei mit der Kolbenstange (11) ein Dämpfungskolben (12) mitbewegbar ist, durch den der Innenraum des Dämpferrohres (10) in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) aufgeteilt ist, weiterhin umfassend einen zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) ausgebildeten Bypass mit einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum (15), wobei der Ausgleichsraum (15) mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) fluidisch in Verbindung steht, sodass der Bypass hydraulisch parallel zum Dämpfungskolben (12) angeordnet ist, weiterhin umfassend einen Trennkolben (16), der im Ausgleichsraum (15) hubbeweglich aufgenommen ist und den Ausgleichsraum (15) in eine kolbenstangenseitige Kammer (15a) und eine kolbenstangenferne Kammer (15b) unterteilt, und wobei der Trennkolben (16) einen Kolbengrundköper (17) aufweist, an dem wenigstens ein Pufferkörper (18) angeordnet ist, mit dem der Trennkolben (16) gegen die Hubbewegung des Trennkolbens (16) begrenzende Anlageflächen (19, 20) zur Anlage gelangen kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Pufferkörper (18) den Anlageflächen (19, 20) zugewandte Abwälzkonturen (21) aufweist, die so beschaffen sind, dass sich durch elastische Verformung des Pufferkörpers (18) bei einer Anlage des Trennkolbens (16) gegen die Anlageflächen (19, 20) zwischen dem Kolbengrundkörper (17) und der Anlagefläche (19, 20) eine Wulst (22) bildet, durch die ein Anschlagen des Kolbengrundkörpers (17) gegen die Anlagefläche (19, 20) verhindert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • STAND DER TECHNIK
  • Ein Schwingungsdämpfer mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 103 51 353 B4 bekannt. Der Schwingungsdämpfer besitzt ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefülltes Dämpferrohr, in welchem eine Kolbenstange hin und her bewegbar ist, und mit der Kolbenstange ist ein Dämpfungskolben mitbewegbar, durch den der Innenraum des Dämpferrohres in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum aufgeteilt ist. Der Dämpfungskolben weist Federscheibenpakete mit einer Hartkennung für die Zugstufe und die Druckstufe des Schwingungsdämpfers auf, und der Dämpfungskolben bildet den Haupt-Arbeitskolben des Schwingungsdämpfers.
  • Zusätzlich zum Haupt- Arbeitskolben weist der Schwingungsdämpfer eine ebenfalls mit der Kolbenstange mitbewegte amplitudenselektive Dämpfungseinrichtung auf, die fluidisch parallel zum Dämpfungskolben einen Bypass bildet, der zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum ausgebildet ist. Der Bypass umfasst einen mit der Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum, wobei der Ausgleichsraum mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum fluidisch in Verbindung steht. Im Ausgleichsraum ist ein Trennkolben hubbeweglich aufgenommen, sodass der Ausgleichsraum in eine kolbenstangenseitige Kammer und in eine kolbenstangenferne Kammer unterteilt ist, wobei die kolbenstangenseitige Kammer mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und die kolbenstangenferne Kammer mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum fluidisch kommunizieren kann.
  • Der Bypass dient dazu, dass höherfrequente Schwingungen mit kleinerer Schwingungsamplitude in der Bewegung der Kolbenstange im Dämpferrohr des Schwingungsdämpfers nicht zu einer Aktivierung des Dämpfungskolbens führen, und die Dämpfungsflüssigkeit kann zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum durch den Bypass hin und her strömen. Werden jedoch die Schwingungsamplituden größer, so gelangt der aufgrund der Durchströmung des Ausgleichsraumes in Hubbewegung versetzte Trennkolben gegen Anlageflächen in der Dämpfungseinrichtung, wodurch der Bypass geschlossen wird. Ist der Trennkolben in der Zugstufe oder in der Druckstufe gegen eine seiner Anlageflächen gelangt und ist der Bypass somit verschlossen, so wird der Durchfluss der Dämpfungsflüssigkeit durch den Bypass gestoppt und die Dämpfungsflüssigkeit strömt unter entsprechend stärkerer Dämpfung durch den Dämpfungskolben zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum hin und her.
  • Der Trennkolben weist einen Kolbengrundkörper auf, an dem zumindest ein Pufferkörper angeordnet ist, und gelangt der Trennkolben gegen eine seiner Anlageflächen, so wird der Anschlag des Trennkolbens über den Pufferkörper abgedämpft. Dabei hat sich gezeigt, dass auch bei der Suche nach verschiedenen verbesserten Geometrien des Pufferkörpers ein Anschlagen des Kolbengrundkörpers gegen eine der Anlageflächen nicht verhindert werden kann, insbesondere dann, wenn stärkere Stoßbewegungen in die Kolbenstange eingeleitet werden. Auch größere Pufferkörper oder Pufferkörper aus einem härteren Material lösen nicht das Problem der Geräuschbildung. Das Anschlagen des Kolbengrundkörpers gegen die Anlageflächen führt sowohl zu unangenehmen Geräuschen als auch zu Vibrationen, und ist der Schwingungsdämpfer in einem Fahrwerk eines Kraftfahrzeugs angeordnet, können die Geräusche und Vibrationen durch die Insassen im Fahrzeug wahrgenommen werden, was zu vermeiden ist.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungsdämpfer mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung derart weiterzubilden, dass ein Übergang von der Durchströmung des Bypasses mit Dämpfungsflüssigkeit zur Durchströmung des Dämpfungskolbens mit Dämpfungsflüssigkeit im Wesentlichen keine Geräusche verursacht und vibrationsfrei abläuft.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schwingungsdämpfer mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Pufferkörper den Anlageflächen zugewandte Abwälzkonturen aufweist, die so beschaffen sind, dass sich durch elastische Verformung des Pufferkörpers bei einer Anlage des Trennkolbens gegen die Anlageflächen zwischen dem Kolbengrundkörper und der Anlagefläche eine Wulst bildet, durch die ein Anschlagen des Kolbengrundkörpers gegen die Anlagefläche verhindert ist.
  • Die Erfindung schlägt damit einen Pufferkörper vor, der Abwälzkonturen aufweist, die so gestaltet sind, dass bei Anlage der Abwälzkonturen gegen die Anlageflächen unter elastischer Verformung des Pufferkörpers eine Wulst entstehen kann, die im Anschlagpunkt den Kolbengrundkörper von der Anschlagfläche auch bei größeren Anschlagkräften geometrisch trennt. Die Abwälzkonturen des Pufferkörpers sind dabei so ausgebildet, dass diese ein Anschlagvolumen des Pufferkörpers umschließen, welches über den Kolbengrundkörper hervorsteht, und welcher bei Anschlagen gegen die Anschlagfläche radial nach außen gequetscht wird. Durch das Quetschen des Anschlagvolumens nach außen flacht sich die Abwälzkontur gegen die Anlagefläche ab, wobei das Abflachen der Abwälzkontur in Hubrichtung einhergeht mit der Wulstbildung quer zur Hubrichtung. Die Wulst bildet sich dabei rotationssymmetrisch um die Hubachse des Trennkolbens aus, sodass die Wulst eine Ringwulst bildet.
  • Auch bei einem sehr starken mechanischen Stoß im Schwingungsdämpfer und bei einer daraus resultierenden starken Beschleunigung des Trennkolbens gegen die Anlagefläche kann wirkungsvoll verhindert werden, dass der Kolbengrundkörper gegen die Anlagefläche anschlägt. Dadurch wird effektiv eine Geräusch- und Vibrationsbildung verhindert, da lediglich das wesentlich weichere Material des Pufferkörpers gegen die Anlageflächen gelangt, und ein Anschlagen des härteren Materials des Kolbengrundkörpers gegen die Anlageflächen wird verhindert.
  • Der Kolbengrundkörper kann eine Ringform aufweisen, durch die sich der Pufferkörper hindurch erstreckt, sodass sich die Wulst zwischen dem ringförmigen Kolbengrundkörper und der Anlagefläche umlaufend ausbildet, wenn der Pufferkörper an einer der Anlageflächen zur Anlage gelangt. Die Abwälzkonturen des Pufferkörpers können durch eine den Anlageflächen zugewandte Kegelform gebildet sein, wobei sich die Kegelformen zu beiden Seiten über dem Kolbengrundkörper in Hubrichtung erstrecken, und die Kegelspitzen der kegelförmigen Pufferkörper liegen in der Rotationsachse des Trennkolbens.
  • Mit besonderem Vorteil kann der Pufferkörper am ringförmigen Kolbengrundkörper formschlüssig aufgenommen sein, insbesondere so, dass die Abwälzkontur die Innenseite des ringförmigen Kolbengrundkörpers radial überragt. Die Querschnittsform des ringförmigen Kolbengrundkörpers kann nach innen etwa trapez- oder dreieckförmig zulaufen, und durch ein radiales Überragen des Pufferkörpers über den Innenbereich des Kolbengrundkörpers entsteht eine formschlüssige Einfassung des Kolbengrundkörpers im Pufferkörper ähnlich einer im Pufferkörper ausgebildeten umlaufenden Nut, in der der Kolbengrundkörper aufgenommen ist. Insbesondere kann der Pufferkörper durch ein Vulkanisierungsverfahren an den Kolbengrundkörper angebracht sein.
  • Als besonders vorteilhaft hat sich ein Elastomermaterial zur Bildung des Pufferkörpers herausgebildet, insbesondere aus einem Naturkautschuk oder aus einem Silikonkautschuk. Der Kolbengrundkörper kann besonders vorteilhaft aus einem duroplastischen Kunststoffmaterial oder durch ein Aluminiummaterial gebildet sein.
  • Gemäß einer weiterführenden Ausführungsvariante der amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung des Schwingungsdämpfers kann diese eine Ventileinheit mit einem Druckstufenventil und/oder mit einem Zugstufenventil umfassen. Dabei ist vorgesehen, dass die Ventileinheit im Bypass zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum angeordnet ist. Die Ventileinheit weist eine Weichkennung auf und bildet so eine abgeschwächte Flüssigkeitsdämpfung im Bypass, und das Druckstufenventil und/oder das Zugstufenventil der Ventileinheit besitzt eine wesentlich weichere Kennung als die Zug- und/oder Druckstufenventile des im Dämpferrohr geführten Dämpfungskolbens, der als Haupt-Arbeitskolben dient.
  • Der Ausgleichsraum, in dem der Trennkolben aufgenommen ist, ist in einem Modulgehäuse ausgebildet, das den Grundkörper der Dämpfungseinrichtung bildet, wobei eine der Anlageflächen durch eine Innenseite im Modulgehäuse gebildet ist. An das Modulgehäuse kann ein Gehäuseanschlussteil angeordnet sein, welches ebenfalls den Ausgleichsraum begrenzt, und mit besonderem Vorteil kann die Ventileinheit im Modulgehäuse aufgenommen sein und durch das Gehäuseanschlussteil im Modulgehäuse gehalten oder gesichert werden. Insbesondere kann das Gehäuseanschlussteil über eine Gewindeverbindung im Modulgehäuse eingeschraubt sein, und die Ventileinheit befindet sich in einem Spannverband zwischen dem Modulgehäuse und dem Gehäuseanschlussteil.
  • Die Ventileinheit kann zur besonders einfachen Ausgestaltung ein Zentralelement aufweisen, das mit einem Anschlagteller ausgeführt ist, wobei die weitere Anlagefläche zum Anschlag des Trennkolbens durch den Anschlagteller gebildet ist, der in Richtung zum Trennkolben weist. Die Ventilfedern der Ventileinheit sind dabei vorzugsweise gemeinsam mit weiteren Stützscheiben durch das Zentralelement miteinander verspannt. Die Innenseite im Modulgehäuse zur Bildung der ersten Anlagefläche befindet sich dabei gegenüberliegend zum Anschlagteller, und der Raum zur Hubbewegung des Trennkolbens im Ausgleichsraum erstreckt sich zwischen dem Anschlagteller und der Innenseite im Modulgehäuse, die durch die innere Stirnseite im Modulgehäuse gebildet sein kann.
  • BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
  • 1 eine quergeschnittene Gesamtansicht des Schwingungsdämpfers mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung,
  • 2 eine quergeschnittene Detailansicht der Dämpfungseinrichtung im Dämpferrohr,
  • 3 eine Detailansicht der Dämpfungseinrichtung mit einem Trennkolben, der sich in Anlage gegen eine Anlagefläche in der Zugstufe befindet und
  • 4 eine Detailansicht der Dämpfungseinrichtung mit einem Trennkolben, der sich in Anlage gegen eine Anlagefläche in der Druckstufe befindet.
  • 1 zeigt den Längsschnitt durch einen Schwingungsdämpfer 1 mit einem Dämpferrohr 10, in das eine Kolbenstange 11 hinein geführt ist. Der Schwingungsdämpfer 1 kann Bestandteil des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs sein, um die Radaufhängung zur schwingungsgedämpften Anbindung eines Fahrzeugrades an den Rahmen des Fahrzeugs bilden. Beispielsweise kann das Dämpferrohr 10 über eine Aufnahmegabel 30 an die Achse eines Fahrzeugrades angebracht werden, und das freie Ende der Kolbenstange 11 kann über ein Domlager am Rahmen eines Fahrzeugs befestigt werden. Das Dämpferrohr 10 ist mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllt, und die Kolbenstange 11 ist gegen das offene Ende des Dämpferrohres 10 über ein Verschlusspaket 31 aus dem Dämpferrohr 10 abgedichtet herausgeführt, sodass zur Aufnahme der Dämpfungsflüssigkeit im Dämpferrohr 10 ein geschlossenes Volumen gebildet ist. Der Schwingungsdämpfer 1 ist beispielhaft als Einrohr-Dämpfer ausgeführt und kann auf gleiche Weise und mit den gleichen Merkmalen im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch als Zweirohr-Schwingungsdämpfer ausgebildet sein.
  • Endseitig an der Kolbenstange 11 befindet sich ein Dämpfungskolben 12, der einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 von einem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14 im Inneren des Dämpferrohres 10 trennt. Der Dämpfungskolben 12 schließt sich an ein Modulgehäuse 26 an, das im Wesentlichen die amplitudenselektive Dämpfungseinrichtung im Schwingungsdämpfer 1 bildet und ebenfalls an der Kobenstange 11 angeordnet ist. Der Schwingungsdämpfer 1 weist auf der Kolbenstange 11 angeordnet weiterhin eine Zuganschlagfeder 32 auf, die ein Anschlagen des Dämpfungskolbens 12 beziehungsweise des Modulgehäuses 26 gegen die Innenseite des Verschlusspaketes 31 verhindert. In Verbindung mit der folgenden 2 ist der Aufbau der amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung des Schwingungsdämpfers 1 detailliert beschrieben.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht durch eine amplitudenselektive Dämpfungseinrichtung im Dämpferrohr 10 eines Schwingungsdämpfers. Die Dämpfungseinrichtung befindet sich in Anordnung zwischen einer Kolbenstange 11 und einem Dämpfungskolben 12, wobei der Dämpfungskolben 12 den mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Arbeitsraum des Dämpferrohres 10 in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 und in einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14 unterteilt. Auf nicht näher gezeigte Weise umfasst der Dämpfungskolben 12 Federscheibenpakete mit einer Hartkennung, über die der Dämpfungskolben 12 mit der Dämpfungsflüssigkeit durchströmt werden kann, wenn der Dämpfungskolben 12 mittels der Kolbenstange 11 im Dämpferrohr 10 hin und her bewegt wird.
  • Die Dämpfungseinrichtung umfasst als wesentliches Strukturbauteil ein Modulgehäuse 26, das über eine Schraubverbindung 33 mit der Kolbenstange 11 verbunden ist. An das Modulgehäuse 26 schließt sich ein Gehäuseanschlussteil 29 an, das in die untere, offene und der Anordnung der Kolbenstange 11 gegenüberliegende Seite des Modulgehäuses 26 eingeschraubt ist. Am Gehäuseanschlussteil 29 ist der Dämpfungskolben 12 aufgenommen und über eine Kolbenmutter 34 an diesem gesichert. Folglich kann sich die Dämpfungseinrichtung in einem starren Verbund gemeinsam mit dem Dämpfungskolben 12 bei Bewegung der Kolbenstange 11 durch das Dämpferrohr 10 bewegen.
  • Im Modulgehäuse 26 ist ein Ausgleichsraum 15 ausgebildet, und im Ausgleichsraum 15 ist ein Trennkolben 16 aufgenommen. Durch die Anordnung des Trennkolbens 16 im Ausgleichsraum 15 wird der Ausgleichsraum 15 in eine kolbenstangenseitige Kammer 15a und eine kolbenstangenferne Kammer 15b unterteilt. Der Trennkolben 16 weist einen Kolbengrundkörper 17 auf, an dem ein Pufferkörper 18 angeordnet ist.
  • Weiterhin ist in einem Spannverband zwischen dem Modulgehäuse 26 und dem Gehäuseanschlussteil 29 eine Ventileinheit 23 aufgenommen, die sich folglich benachbart zum Trennkolben 16 ebenfalls in der Dämpfungseinrichtung angeordnet befindet. Die Ventileinheit 23 weist ein Druckstufenventil 24 und ein Zugstufenventil 25 mit einer jeweiligen Weichkennung auf, und die Ventilkennung der Ventileinheit 23 ist deutlich weicher eingestellt als die Ventilkennung des Dämpfungskolbens 12, der als Haupt-Arbeitskolben des Schwingungsdämpfers 1 dient.
  • Die Dämpfungseinrichtung bildet einen Bypass zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14. Führt die Kolbenstange 11 im Verbund mit dem Dämpfungskolben 12 und der Dämpfungseinrichtung höherfrequente Schwingungen kleiner Amplitude aus, so kann die Dämpfungsflüssigkeit zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14 durch die Dämpfungseinrichtung strömen, die einen Bypass zum Dämpfungskolben 12 bildet.
  • In der Zugstufe, in der die Kolbenstange 11 im Dämpferrohr 10 in der Abbildungsebene nach oben geführt wird, gelangt Dämpfungsflüssigkeit aus dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 durch mehrere in das Modulgehäuse 26 eingebrachte Zulaufbohrungen 35 die kolbenstangenseitige Kammer 15a des Ausgleichsraums 15. Dabei füllt sich die kolbenstangenseitige Kammer 15 und der Trennkolben 16 wird nach unten in Richtung zur Ventileinheit 23 bewegt. Gleichzeitig wird Dämpfungsflüssigkeit, die sich in der kolbenstangenfernen Kammer 15b befindet, durch die Bewegung des Trennkolbens 16 durch einen Fluidkanal 36 im Gehäuseanschlussteil 26 in den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14 geführt. Dabei durchströmt die Dämpfungsflüssigkeit unter Dämpfungswirkung die Ventileinheit 23.
  • Bei Überschreiten einer Grenzamplitude gelangt der Pufferkörper 18 zur Anlage gegen die Anlagefläche 20, die an einem Anschlagteller 28 der Ventileinheit 23 ausgebildet ist, wobei der Anschlagteller 28 als tellerartiger Fortsatz eines Zentralelementes 27 der Ventileinheit 23 ausgebildet ist. Der so gebildete Bypass zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14 wird durch den Trennkolben 16 verschlossen, wenn dieser gegen die Anlagefläche 20 anliegt, wie in 3 dargestellt.
  • In der Druckstufe, in der die Kolbenstange 11 im Dämpferrohr 10 in der Abbildungsebene nach unten geführt wird, strömt über den Fluidkanal 36 Dämpfungsflüssigkeit unter Dämpfungswirkung durch die Ventileinheit 23 in die kolbenstangenferne Kammer 15b des Ausgleichsraum 15 ein. Dadurch füllt sich die kolbenstangenferne Kammer 15b mit Dämpfungsflüssigkeit, wodurch sich der Trennkolben 16 nach oben bewegt, während die kolbenstangenseitige Kammer 15a verkleinert wird. Dämpfungsflüssigkeit strömt dabei aus der kolbenstangenseitigen Kammer 15a des Ausgleichsraums 15 durch die Zulaufbohrungen 35 in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13, bis der Trennkolben 16 an die Anlagefläche 19 innenseitig im Modulgehäuse 26 zur Anlage gelangt, wodurch der Bypass ebenfalls geschlossen wird, wie in 4 dargestellt.
  • Solange sich der Trennkolben 16 über seiner Hublänge im Ausgleichsraum 15 zwischen den beiden Anlageflächen 19 und 20 bewegen kann, bleiben die Ventilfederscheiben des Dämpfungskolbens 12 geschlossen. Sobald der Trennkolben 16 an eine der Anlageflächen 19 oder 20 anstößt, erfolgt ein Verschluss des Bypasses durch die Dämpfungseinrichtung, und der Dämpfungskolben 12 wird entsprechend aktiviert, da sich die Ventilfederscheiben des Dämpfungskolbens 12 öffnen und Dämpfungsflüssigkeit zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 13 und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum 14 den Dämpfungskolben 12 durchströmt. Daraus resultiert ein amplitudenselektives Dämpfungsverhalten des Schwingungsdämpfers, und solange der Bypass und folglich die Ventileinheit 23 durchströmt werden, erfolgt eine Weichkennung des Dämpfungsverhaltens durch die entsprechend weich abgestimmten Druck- und Zugstufenventile 24 und 25 der Ventileinheit 23. Verschließt der Trennkolben 16 durch Anlage gegen eine der Anlageflächen 19 oder 20 den Bypass, so entsteht sprungartig ein Wechsel von einer Weichkennung zu einer Hartkennung, da die Zug- und Druckstufenventile des Dämpfungskolbens 12 durchströmt werden, welche entsprechend härter abgestimmt sind als die Druck- und Zugstufenventile 24 und 25 der Ventileinheit 23.
  • Die 3 und 4 zeigen die jeweilige Anlage des Trennkolbens 16 gegen die Anlagefläche 20 (3) und gegen die Anlagefläche 19 (4). Der Pufferkörper 18 des Trennkolbens 16 weist dabei Abwälzkonturen 21 auf, die so beschaffen sind, dass sich durch elastische Verformung des Pufferkörpers 18 bei einer Anlage des Trennkolbens 16 gegen die Anlageflächen 19 und 20 zwischen dem Kolbengrundkörper 17 und der Anlagefläche 19 und 20 eine Wulst 22 bildet, durch die ein geräuschbildendes Anschlagen des Kolbengrundkörpers 17 gegen die Anlagefläche 19 beziehungsweise 20 verhindert ist. Der Trennkolben 16 und somit der Kolbengrundkörper 17 und der Pufferkörper 18 sind mit den Abwälzkonturen 21 rotationssymmetrisch ausgebildet.
  • Die Anlagefläche 19 ist durch die innenliegende Stirnseite im Modulgehäuse 26 gebildet, und die Anlagefläche 20 ist durch einen Anschlagteller 28 eines Zentralelementes 27 gebildet, das Bestandteil der Ventileinheit 23 ist. Die Abwälzkonturen 21, die den Pufferkörper 18 auf beiden Seiten über dem Kolbengrundkörper 17 begrenzen, sind etwa kegelförmig ausgebildet. Gelangt der Pufferkörper 18 zur Anlage gegen die Anlagefläche 19 oder 20, so berührt zunächst die Spitze der Kegelform des Pufferkörpers 18 die Anlagefläche 19 oder 20. Wird der Trennkolben 16 durch die auftretenden Fluidkräfte weiter gegen die Anlagefläche 19 oder 20 gepresst, so wird ein Volumen des Pufferkörpers 18, das aus dem Kolbengrundkörpers 17 hervorsteht, gegen die Anlageflächen 19 und 20 gepresst, woraus eine Wulst 22 resultiert, die sich zwischen den Kolbengrundkörper 17 und die Anlagefläche 19 oder 20 quetscht. Die Wulst 22 entsteht dabei als Ringwulst und schafft eine zuverlässige geometrische Trennung des Kolbengrundkörpers 17 gegen die Anlagefläche 19 oder 20, und bevor bei weiterer Erhöhung der Fluidkräfte die Wulst 22 weiter zusammengepresst wird, öffnen die Zug- und Druckstufenventile des Dämpfungskolbens 12.
  • Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Pufferkörpers 18 mit entsprechender Abwälzkontur 21 wird wirkungsvoll ein geräuschbildendes und schwingungs- oder vibrationsbildendes Anschlagen des Kolbengrundkörpers 17 gegen die Anlageflächen 19 und 20 verhindert. Folglich entstehen insbesondere beim Übergang der Durchströmung der Ventileinheit 23 zur Durchströmung des Dämpfungskolbens 12 keine für Fahrzeuginsassen unangenehmen Geräusche oder Schwingungen.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schwingungsdämpfer
    10
    Dämpferrohr
    11
    Kolbenstange
    12
    Dämpfungskolben
    13
    kolbenstangenseitiger Arbeitsraum
    14
    kolbenstangenferner Arbeitsraum
    15
    Ausgleichsraum
    15a
    kolbenstangenseitige Kammer
    15b
    kolbenstangenferne Kammer
    16
    Trennkolben
    17
    Kolbengrundkörper
    18
    Pufferkörper
    19
    Anlagefläche
    20
    Anlagefläche
    21
    Abwälzkontur
    22
    Wulst
    23
    Ventileinheit
    24
    Druckstufenventil
    25
    Zugstufenventil
    26
    Modulgehäuse
    27
    Zentralelement
    28
    Anschlagteller
    29
    Gehäuseanschlussteil
    30
    Aufnahmegabel
    31
    Verschlusspaket
    32
    Zuganschlagfeder
    33
    Schraubverbindung
    34
    Kolbenmutter
    35
    Zulaufbohrung
    36
    Fluidkanal
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10351353 B4 [0002]

Claims (8)

  1. Schwingungsdämpfer (1) mit einer amplitudenselektiven Dämpfungseinrichtung, umfassend – ein mit Dämpfungsflüssigkeit gefülltes Dämpferrohr (10), in dem eine Kolbenstange (11) hin und her bewegbar ist, wobei mit der Kolbenstange (11) ein Dämpfungskolben (12) mitbewegbar ist, durch den der Innenraum des Dämpferrohres (10) in einen kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) aufgeteilt ist, weiterhin umfassend – einen zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) ausgebildeten Bypass mit einem mit Dämpfungsflüssigkeit gefüllten Ausgleichsraum (15), wobei der Ausgleichsraum (15) mit dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und mit dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) fluidisch in Verbindung steht, sodass der Bypass hydraulisch parallel zum Dämpfungskolben (12) angeordnet ist, weiterhin umfassend – einen Trennkolben (16), der im Ausgleichsraum (15) hubbeweglich aufgenommen ist und den Ausgleichsraum (15) in eine kolbenstangenseitige Kammer (15a) und eine kolbenstangenferne Kammer (15b) unterteilt, – und wobei der Trennkolben (16) einen Kolbengrundköper (17) aufweist, an dem wenigstens ein Pufferkörper (18) angeordnet ist, mit dem der Trennkolben (16) gegen die Hubbewegung des Trennkolbens (16) begrenzende Anlageflächen (19, 20) zur Anlage gelangen kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkörper (18) den Anlageflächen (19, 20) zugewandte Abwälzkonturen (21) aufweist, die so beschaffen sind, dass sich durch elastische Verformung des Pufferkörpers (18) bei einer Anlage des Trennkolbens (16) gegen die Anlageflächen (19, 20) zwischen dem Kolbengrundkörper (17) und der Anlagefläche (19, 20) eine Wulst (22) bildet, durch die ein Anschlagen des Kolbengrundkörpers (17) gegen die Anlagefläche (19, 20) verhindert ist.
  2. Schwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbengrundkörper (17) eine Ringform aufweist, durch die sich der Pufferkörper (18) hindurch erstreckt, sodass sich die Wulst (22) zwischen dem ringförmigen Kolbengrundkörper (17) und der Anlagefläche (19, 20) umlaufend ausbildet, wenn der Pufferkörper (18) an einer der Anlageflächen (19, 20) zur Anlage gelangt.
  3. Schwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwälzkonturen (21) des Pufferkörpers (18) durch eine den Anlageflächen (19, 20) zugewandte Kegelform gebildet sind.
  4. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkörper (18) am ringförmigen Kolbengrundkörper (17) formschlüssig aufgenommen ist, insbesondere dass die Abwälzkontur (21) die Innenseite des ringförmigen Kolbengrundkörpers (17) radial überragt.
  5. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pufferkörper (18) ein Elastomermaterial, insbesondere einen Naturkautschuk oder einen Silikonkautschuk aufweist und/oder dass der Kolbengrundkörper (17) ein duroplastisches Kunststoffmaterial oder ein Aluminiummaterial aufweist.
  6. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass zwischen dem kolbenstangenseitigen Arbeitsraum (13) und dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum (14) eine Ventileinheit (23) mit einem Druckstufenventil (24) und/oder mit einem Zugstufenventil (25) umfasst.
  7. Schwingungsdämpfer (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsraum (15) in einem Modulgehäuse (26) ausgebildet ist, wobei eine der Anlageflächen (19) durch eine Innenseite im Modulgehäuse (26) gebildet ist.
  8. Schwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinheit (23) im Modulgehäuse (26) aufgenommen ist und/oder dass die Ventileinheit (23) ein Zentralelement (27) mit einem Anschlagteller (28) umfasst, wobei eine der Anlageflächen (20) am Anschlagteller (28) ausgebildet ist.
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