DE102013111502A1

DE102013111502A1 - Vibration damper with amplitude-dependent damping

Info

Publication number: DE102013111502A1
Application number: DE201310111502
Authority: DE
Inventors: Michael Heyer; Hanno Luczak; Andreas Mai
Original assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Bilstein GmbH
Priority date: 2013-10-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2015-04-23
Anticipated expiration: 2033-10-19
Also published as: DE102013111502B4; WO2015055313A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung umfassend ein Zylinderrohr (1) mit Dämpfungsflüssigkeit und eine in dem Zylinderohr (1) an einer Kolbenstange (2) geführten Kolbenanordnung (5). Die Kolbenanordnung weist ein Gehäuse (6) auf, wobei in dem Gehäuse (6) ein Komfortventil (11) und eine Kammer (9) mit einem Trennelement (10) angeordnet sind, wobei das Trennelement (10) zwischen dem Komfortventil (11) und zumindest einer in einen kolbenstangenseitigen Raum (3) mündenden Öffnung (7a) der Kammer (9) angeordnet ist. Die Kolbenanordnung weist des Weiteren eine hydraulisch parallel zu dem Komfortventil (11) angeordnetes Sportventil (15) auf. Erfindungsgemäß ist das Sportventil (15) in das Gehäuse (6) eingesetzt, wobei ein an ein Federscheibenpaket (16) des Sportventils (15) angrenzender Dämpfungsflüssigkeitsraum gebildet ist, der durch zumindest eine Öffnung (7b) mit dem kolbenstangenseitigen Raum (3) verbunden ist, wobei das Sportventil (15) dazu eingerichtet ist, durch eine elastische Verformung des Federscheibenpaketes (16) abhängig von der Druckbeaufschlagung einen Zugstufendurchlass (17) und eine Druckstufendurchlass (18) freizugeben.The invention relates to a vibration damper with amplitude - dependent damping comprising a cylinder tube (1) with damping fluid and a piston arrangement (5) guided in the cylinder tube (1) on a piston rod (2). The piston assembly comprises a housing (6), wherein in the housing (6) a comfort valve (11) and a chamber (9) with a separating element (10) are arranged, wherein the separating element (10) between the comfort valve (11) and at least one in a piston rod side space (3) opening opening (7a) of the chamber (9) is arranged. The piston arrangement furthermore has a sports valve (15) arranged hydraulically parallel to the comfort valve (11). According to the invention, the sports valve (15) is inserted into the housing (6), wherein an attenuation fluid space adjoining a spring disc pack (16) of the sports valve (15) is formed, which is connected to the piston rod-side space (3) through at least one opening (7b) wherein the sport valve (15) is adapted to release a rebound stage passage (17) and a compression passage (18) by elastic deformation of the spring disc pack (16) depending on the pressurization.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung umfassend ein Zylinderrohr mit Dämpfungsflüssigkeit und eine in dem Zylinderohr an einer Kolbenstange geführten und das Zylinderrohr in einer axialen Richtung in einen kolbenstangenseitigen Raum und einen kolbenstangenfernen Raum trennenden Kolbenanordnung mit einem Gehäuse, wobei in dem Gehäuse ein Komfortventil und eine Kammer mit einem in der Kammer längsbeweglichen Trennelement angeordnet ist, wobei das Trennelement zwischen dem Komfortventil und zumindest einer in den kolbenstangenseitigen Raum mündenden Öffnung der Kammer angeordnet ist und wobei die Kolbenstangenanordnung einen hydraulisch parallel zu dem Komfortventil angeordnetes Sportventil aufweist. The invention relates to a vibration damper with amplitude-dependent damping comprising a cylinder tube with damping fluid and a guided in the cylinder bore on a piston rod and the cylinder tube in an axial direction in a piston rod side space and a piston rod remote space piston assembly comprising a housing, wherein in the housing a comfort valve and a chamber is arranged with a longitudinally movable in the chamber separating element, wherein the separating element between the comfort valve and at least one opening into the piston rod side space opening of the chamber is arranged and wherein the piston rod assembly has a hydraulically arranged parallel to the comfort valve sports valve.

Bei der Ausdehnung und Abstimmung von Federung und Dämpfung ist ein Kompromiss zwischen dem Fahrkomfort auf der einen Seite sowie der Fahrsicherheit und Agilität auf der anderen Seite zu finden. Vor diesem Hintergrund ist es bekannt, Schwingungsdämpfer mit unterschiedlichen Strömungswegen zu versehen, die hydraulisch parallel zueinander wirken und durch eine unterschiedliche Ausgestaltung eine gewisse Modulierung der Dämpfungscharakteristik ermöglichen. Zur Erhöhung des Komforts ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Schwingungsdämpfer bei Schwingungen mit niedriger Amplitude und hoher Frequenz eine Weichcharakteristik aufweist, während dagegen bei großen Amplituden aus Gründen der Fahrstabilität und -sicherheit eine härtere Charakteristik von Vorteil ist. In the expansion and tuning of suspension and damping a compromise between the driving comfort on the one hand and the driving safety and agility on the other hand can be found. Against this background, it is known to provide vibration dampers with different flow paths, which act hydraulically parallel to each other and allow a certain modulation of a certain modulation of the damping characteristic. To increase the comfort, it is particularly advantageous if the vibration damper has a soft characteristic in low-amplitude and high-frequency oscillations, whereas, for reasons of driving stability and safety, a harder characteristic is advantageous for large amplitudes.

Um die beschriebenen Eigenschaften zu erreichen, ist es bekannt, für die unterschiedlichen Anforderungen aus hydraulischer Sicht parallele Strömungswege vorzusehen, damit eine unterschiedliche Dämpfungscharakteristik präzisiert werden kann. In order to achieve the described properties, it is known to provide parallel flow paths for the different requirements from a hydraulic point of view, so that a different damping characteristic can be specified.

Ein sowohl vergleichsweise einfach aufgebauter als auch wirksamer Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung ist aus der DE 103 51 353 B4 bekannt, wobei in einem Gehäuse der Kolbenanordnung eine Kammer mit einem daran längsbeweglichen Trennkolben vorgesehen ist. Bei Schwingungen mit niedriger Amplitude kann sich der Trennkolben in der Kammer mit geringem Widerstand bewegen, so dass sich eine weiche, komfortable Charakteristik des Schwingungsdämpfers ergibt. Der Trennkolben trennt die Kammer in zwei Teilbereiche, wobei ein Teilbereich an einen kolbenstangenseitigen Raum und der andere Teilbereich an einen kolbenstangenfernen Raum angeschlossen ist. Da die Beweglichkeit des Trennkolbens durch die Länge der Kammer begrenzt ist, ist der beschriebene Bypass nur bei Schwingungen mit kleiner Amplitude aktiv, weil ansonsten der Trennkolben am Rand der Kammer anschlägt und somit den Bypass sperrt. Der Trennkolben ist dazu mit einem Puffer ausgebildet. Eine in ihrer Funktion vergleichbare Anordnung ist auch aus der DE 10 2006 046 333 B3 bekannt.A comparatively simply constructed as well as effective vibration damper with amplitude-dependent damping is from the DE 103 51 353 B4 known, wherein in a housing of the piston assembly, a chamber is provided with a longitudinally movable separating piston. For low amplitude oscillations, the separator piston can move in the chamber with little resistance, resulting in a soft, comfortable characteristic of the damper. The separating piston separates the chamber into two sections, one section being connected to a piston rod-side compartment and the other section being connected to a piston rod-distal compartment. Since the mobility of the separating piston is limited by the length of the chamber, the described bypass is only active for oscillations with small amplitude, because otherwise the separating piston abuts the edge of the chamber and thus blocks the bypass. The separating piston is designed with a buffer. A similar arrangement in their function is also from the DE 10 2006 046 333 B3 known.

Ein Schwingungsdämpfer mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus der DE 10 2005 055 801 B3 bekannt. Als Weiterbildung des zuvor beschriebenen Standes der Technik ist vorgesehen, dass zwischen der Kammer und dem kolbenstangenfernen Raum eine Ventilanordnung vorgesehen ist, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung aufgrund ihrer Funktion auch als Komfortventil bezeichnet wird. Das Komfortventil weist ein Druckbegrenzungsventil für die Zugstufe und ein Druckbegrenzungsventil für die Druckstufe auf, wobei jeweils eine Federscheibe oder ein Federscheibenpaket vorgesehen ist. Es ergibt sich der Vorteil, dass durch das Komfortventil auch die Charakteristik in dem entsprechenden hydraulischen Pfad genau auf die jeweiligen Erfordernisse abgestimmt werden kann. A vibration damper with the features described above is known from DE 10 2005 055 801 B3 known. As a development of the prior art described above, it is provided that a valve arrangement is provided between the chamber and the piston rod remote space, which is referred to in the context of the present invention, due to its function as a comfort valve. The comfort valve has a pressure relief valve for the rebound and a pressure relief valve for the pressure stage, wherein in each case a spring washer or a spring washer package is provided. This results in the advantage that the characteristic in the corresponding hydraulic path can be precisely matched to the respective requirements by means of the comfort valve.

Wie zuvor beschrieben ist die Funktion des Komfortventils durch den in der Kammer angeordneten Trennkolben auf kleine Amplituden begrenzt. Bei größeren Amplituden schlägt der Trennkolben an den Rändern der zugeordneten Kammer an, so dass der entsprechende Bypass-Pfad mit dem Komfortventil gesperrt ist und eine hydraulisch parallel angeordnete Ventileinrichtung aktiv wird, die im Rahmen der Erfindung aufgrund ihrer Funktion auch als Sportventil bezeichnet wird. As described above, the function of the comfort valve is limited by the arranged in the chamber separating piston to small amplitudes. For larger amplitudes of the separating piston abuts the edges of the associated chamber, so that the corresponding bypass path is blocked with the comfort valve and a hydraulically arranged in parallel valve device is active, which is also referred to as a sports valve in the invention due to their function.

Die Zuordnung der Begriffe Komfortventil und Sportventil orientiert sich an der Funktion der jeweiligen Ventileinrichtung und dient im Wesentlichen einer leichten Unterscheidbarkeit. Je nach Ausgestaltung der Ventile liegt aber keine strikte funktionelle Trennung vor. Schließlich kann der gesamte Stoßdämpfer auch mit weiteren Strömungspfaden, Bypassventilen, elektronisch gesteuerten Ventilen oder dergleichen ausgerüstet sein. The assignment of the terms comfort valve and sports valve is based on the function of the respective valve device and is essentially an easy distinction. However, depending on the configuration of the valves, there is no strict functional separation. Finally, the entire shock absorber may also be equipped with further flow paths, by-pass valves, electronically controlled valves or the like.

Gemäß der DE 10 2005 055 801 B3 ist die Kammer mit dem Trennkolben in einem Gehäuse angeordnet, welches eine Verlängerung der Kolbenstange darstellt. Unterhalb des Gehäuses, also in Richtung des kolbenstangenfernen Raums ist ein an das Gehäuse anschließender hohler Schaft vorgesehen, an dem das Sportventil befestigt ist. According to the DE 10 2005 055 801 B3 the chamber is arranged with the separating piston in a housing which constitutes an extension of the piston rod. Below the housing, ie in the direction of the piston rod remote space a subsequent to the housing hollow shaft is provided, on which the sports valve is attached.

Aus der DE 20 2012 103 981 U1 ist ein Dämpfungsventil für einen Stoßdämpfer umfassend einen Grundkörper und eine oder mehrere Ventilscheiben bekannt, wobei die Ventilscheiben einen ersten Dämpfungsflüssigkeitsraum von einem zweiten Dämpfungsflüssigkeitsraum trennen, wobei die Ventilfederscheiben über eine innere und eine äußere Randabstützung am Grundkörper abgestützt sind und einen Durchlass an Dämpfungsflüssigkeit in beide Richtungen dadurch steuern, dass sich die Ventilfederscheiben unter elastischer Durchbiegung entweder von der inneren oder von der äußeren Randabstützung abheben. Um das Kraft-Geschwindigkeits-Verhalten der Zugstufe sowie der Druckstufe eines Stoßdämpfers getrennt voneinander einstellen zu können, ist die Ventilscheibe bzw. sind die Ventilscheiben auf einem Haltering angeordnet, der durch ein weiteres Federscheibenpaket vorgespannt ist.From the DE 20 2012 103 981 U1 a damper valve for a shock absorber comprising a main body and one or more valve disks is known, wherein the valve disks separate a first damping fluid space from a second damping fluid chamber, the valve spring disks via an inner and a outer edge support are supported on the base body and control a passage of damping fluid in both directions, characterized in that the valve spring discs stand under elastic deflection either from the inner or from the outer edge support. In order to be able to set the force-speed behavior of the rebound stage as well as the pressure stage of a shock absorber separately, the valve disk or the valve disks are arranged on a retaining ring which is prestressed by a further spring disk package.

Ausgehend von einem Schwingungsdämpfer mit den eingangs beschriebenen Merkmalen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ausgestaltung anzugeben, die sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet. Based on a vibration damper with the features described above, the present invention seeks to provide an embodiment which is characterized by a compact design.

Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe ist ein Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung gemäß Patentanspruch 1. Erfindungsgemäß ist das Sportventil in das Gehäuse eingesetzt, wobei ein an ein Druckfederscheibenpaket des Sportventils angrenzender Dämpfungsflüssigkeitsraum innerhalb des Gehäuses gebildet ist, der durch zumindest eine Öffnung mit dem kolbenstangenseitigen Raum verbunden ist, wobei das Sportventil dazu eingerichtet ist, durch eine elastische Verformung des Druckfederscheibenpaketes zwischen dem Druckfederscheibenpaket und einer in Richtung der Kolbenstange anschließenden ersten Gegenfläche einen Zugstufendurchlass und bei einer Druckbeaufschlagung des Sportventils in entgegengesetzter Richtung zwischen dem Druckfederscheibenpaket und einer in Richtung des kolbenstangenfernen Raums anschließenden zweiten Gegenfläche einen Druckstufendurchlass freizugeben. Während gemäß des Standes der Technik bei einer gattungsgemäßen Ausgestaltung das Sportventil bzw. Hauptventil auf einem hohlen, an das Gehäuse anschließenden Zapfen angeordnet ist, lehrt die vorliegenden Erfindung in die Integration des Sportventils in das Gehäuse, wozu ein grundlegend anderer konstruktiver Aufbau vorzusehen ist. The invention relates to the sports valve is inserted into the housing, wherein an adjacent to a compression spring package of the sports valve damping fluid space is formed within the housing, which by at least one opening with the piston rod side space is connected, wherein the sports valve is arranged to be connected by an elastic deformation of the compression spring disk package between the compression spring disk package and a subsequent counter-surface in the direction of the piston rod a Zugstufendurchlass and at a pressurization of the sports valve in the opposite direction between the compression spring disk package and a subsequent in the direction of the piston rod remote space second mating surface to release a Druckstufendurchlass. While according to the prior art in a generic embodiment, the sports valve or main valve is arranged on a hollow, adjacent to the housing pin, the present invention teaches in the integration of the sports valve in the housing, including a fundamentally different structural design is provided.

So ist zunächst das Gehäuse so zu verlängern und zu gestalten, dass ein ausreichender Raum zur Integration des Sportventils möglich ist. Darüber hinaus erfolgt die Abdichtung zwischen dem kolbenstangenfernen Raum und dem kolbenstangenseitigen Raum auch unmittelbar an einem Außenumfang des Gehäuses. Thus, first of all, the housing must be lengthened and designed such that sufficient space for integrating the sports valve is possible. In addition, the seal between the piston rod remote space and the piston rod side space also takes place directly on an outer periphery of the housing.

Erfindungsgemäß weist das Sportventil des Weiteren ein Federscheibenpaket auf, welches derart eingespannt ist, dass es abhängig von der Richtung der Druckbeaufschlagung radial außen liegend einen Druckstufendurchlass und radial innen liegend einen Zugstufendurchlass freigibt. Durch ein derartiges in zwei Richtungen wirksames Federscheibenpaket kann im Rahmen der Erfindung ein besonders kompakter Aufbau erreicht werden, wobei auf besonders vorteilhafte Weise auch ein zentraler Bereich des Sportventils in Richtung des kolbenstangenfernen Raums offen ist, so dass dieser Bereich auch als Zu- bzw. Abströmkanal für das Komfortventil genutzt werden kann. According to the invention, the sports valve furthermore has a spring disk pack which is clamped in such a way that, depending on the direction of pressurization, it releases a compression passage radially outwards and a rebound passage radially inward. Such a two-way effective spring disk package can be achieved in the invention, a particularly compact design, in a particularly advantageous manner, a central region of the sports valve in the direction of the piston rod remote space is open, so that this area as inlet and outlet channel can be used for the comfort valve.

Um bei dem Sportventil bzw. Hauptventil das Kraft-Geschwindigkeits-Verhalten für die Druckstufe und die Zugstufe getrennt voneinander beeinflussen zu können, kann das Federscheibenpaket des Sportventils mit einer zusätzlichen Spanneinrichtung beaufschlagt sein, während dann für die Druckstufe die Ausgestaltung des Federscheibenpaketes ausschlaggebend ist, erfolgt die Öffnung des Zugstufendurchlasses gegen die Kraft des Federscheibenpaketes und der zusätzlichen Spanneinrichtung. So ist es beispielsweise denkbar, das üblicherweise aus Ringe zusammengesetzte Federscheibenpaket in seinem inneren Bereich mit einer Spiralfeder oder dergleichen zu beaufschlagen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass das Sportventil einen innen liegenden ringförmigen, radial offenen Haltering und einen radial außen liegenden Steuerkantenring aufweist, wobei der Haltering auf seiner der Kolbenstange zugewandten Seite das Federscheibenpaket und auf seiner gegenüberliegenden Seite die Spanneinrichtung trägt. Insbesondere kann die Spanneinrichtung von einem Spannfederscheibenpaket gebildet sein, wobei das Spannfederscheibenpaket zwischen dem Haltering und dem Steuerkantenring eingespannt ist und wobei der Steuerkantenring die zweite Gegenfläche für das Federscheibenpaket des Sportventils bildet. Durch den Einsatz eines Spannfederscheibenpaketes als Spanneinrichtung ist eine weitere Minimierung des Bauraums möglich. In order to be able to influence the force-speed behavior for the pressure stage and the rebound stage separately from each other in the sports valve or main valve, the spring disk package of the sports valve can be acted upon with an additional clamping device, while then the design of the spring disk package is decisive for the compression stage takes place the opening of the Zugstufendurchlasses against the force of the spring washer package and the additional clamping device. So it is conceivable, for example, to apply the usually composed of rings spring disk package in its inner region with a coil spring or the like. According to a particularly preferred embodiment, however, it is provided that the sports valve has an inner annular, radially open retaining ring and a radially outer control edge ring, wherein the retaining ring carries on its side facing the piston rod the spring disk package and on its opposite side the tensioning device. In particular, the clamping device may be formed by a tension spring package, wherein the tension spring assembly is clamped between the retaining ring and the control edge ring and wherein the control edge ring forms the second counter surface for the spring disk package of the sports valve. By using a tension spring package as a clamping device further minimization of the installation space is possible.

Um eine einfache Montage des Sportventils zu ermöglichen, ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Gehäuses in Richtung des kolbenstangenfernen Raums offen ist, wobei das Sportventil von der offenen Seite des Gehäuses eingesetzt ist. Das Sportventil kann insbesondere dadurch in dem Gehäuse fixiert werden, dass der Steuerkantenring in das Gehäuse eingeschraubt ist. Neben einer einfachen und gleichzeitig zuverlässigen Montage kann gegebenenfalls auch durch die Einschraubtiefe die Vorspannung für die Zugstufe und die Rückstufe des Sportventils eingestellt werden.In order to enable a simple mounting of the sports valve, it is provided according to a preferred embodiment of the invention that the housing is open in the direction of the piston rod remote space, wherein the sports valve is inserted from the open side of the housing. The sports valve can in particular be fixed in the housing, that the control edge ring is screwed into the housing. In addition to a simple and reliable installation can optionally also be adjusted by the depth of engagement, the bias for the rebound and the rear stage of the sports valve.

Bei dem Trennelement handelt sich vorzugsweise um einen in dem Gehäuse längsbeweglich geführten Trennkolben. Gemäß den zum Stand der Technik bekannten Ausführungen kann der Trennkolben elastische Anschlagpuffer oder einen Kern aus elastischem Material aufweisen, um ein hartes Anschlagen an den Rändern des Gehäuses zu vermeiden. Zusätzlich oder alternativ kann der Trennkolben auch an beiden Seiten durch Federn abgestützt sein, darüber hinaus sind aber auch andere Ausgestaltungen des Trennelementes, beispielsweise als Membran, möglich. The separating element is preferably a separating piston guided longitudinally movably in the housing. According to the prior art embodiments of the separating piston may have elastic stop buffer or a core of elastic material to a hard stop at the edges of the housing to avoid. Additionally or alternatively, the separating piston can also be supported on both sides by springs, but in addition, other embodiments of the separating element, for example as a membrane, are possible.

Aus fertigungsstechnischen Gründen ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse getrennt von der Kolbenstange gefertigt wird. Zu diesem Zweck kann das Gehäuse eine Gewindebohrung zur Aufnahme der Kolbenstange aufweisen, wobei dann ein einfaches zylindrisches Element als Kolbenstange vorgesehen werden kann, welches lediglich an seinem Ende bzw. an seinen Enden mit einem Gewinde zu versehen ist. For manufacturing reasons, it is advantageous if the housing is manufactured separately from the piston rod. For this purpose, the housing may have a threaded bore for receiving the piston rod, in which case a simple cylindrical element may be provided as a piston rod, which is to be provided only at its end or at its ends with a thread.

Gemäß einem weiteren, eigenständigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ausgehend von einem gattungsgemäßen Schwingungsdämpfer vorgesehen, dass das Gehäuse aus einem an die Kolbenstange anschließenden Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil zusammengesetzt ist, wobei das Trennelement in dem Gehäuseoberteil angeordnet ist und wobei das Komfortventil in das Gehäuseunterteil eingesetzt ist. Bei dem aus zwei Teilen zusammengesetzten Gehäuse ist eine besonders einfache und kompakte Anordnung der verschiedenen Komponenten möglich. Insbesondere können das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil miteinander verschraubt sein, wodurch eine besonders einfache Verbindung ermöglicht wird. Besonders bevorzugt weist das Gehäuseoberteil ein Außengewinde auf, welches in ein Innengewinde des Gehäuseunterteils eingeschraubt ist. Im Rahmen einer solchen Ausgestaltung steht das Gehäuseoberteil im Bereich der Verschraubung nach innen über das Gehäuseunterteil vor. Dabei ist es möglich, das Komfortventil in das Gehäuseunterteil einzusetzen und dann durch das Verschrauben mit dem Oberteil in axialer Richtung in einem Formschluss zu fixieren. Insbesondere kann das Komfortventil zwischen einer Stirnfläche des Gehäuseoberteils und einem nach innen vorstehenden Bund des Gehäuseunterteils fixiert sein. Durch das Festziehen bei der Verschraubung erfolgt gleichzeitig die zuverlässige und lagerichtige Anordnung des Komfortventils, ohne dass dazu weitere Befestigungsmittel notwendig sind. Das Komfortventil kann beispielsweise einen starren Grundkörper mit Durchgangsöffnungen aufweisen, an dem an beiden Seiten jeweils ein Federscheibenpaket für die Druckstufe und für die Zugstufe vorgesehen ist.According to a further, independent aspect of the present invention is provided starting from a generic vibration damper, that the housing is composed of an adjoining the piston rod upper housing part and a lower housing part, wherein the separating element is arranged in the upper housing part and wherein the comfort valve is inserted into the lower housing part , In the housing composed of two parts, a particularly simple and compact arrangement of the various components is possible. In particular, the upper housing part and the lower housing part can be screwed together, whereby a particularly simple connection is made possible. Particularly preferably, the housing upper part has an external thread, which is screwed into an internal thread of the housing lower part. In the context of such an embodiment, the upper housing part projects in the region of the screwing inwards over the lower housing part. It is possible to use the comfort valve in the lower housing part and then fix by screwing to the upper part in the axial direction in a positive connection. In particular, the comfort valve can be fixed between an end face of the housing upper part and an inwardly projecting collar of the housing lower part. By tightening the screw at the same time the reliable and correct position arrangement of the comfort valve, without the need for additional fasteners are required. The comfort valve may for example have a rigid base body with through openings, on each of which a spring washer package for the pressure stage and for the rebound stage is provided on both sides.

Zwischen dem Bund des Gehäuseunterteils und dem Grundkörper des Komfortventils kann auch ein weiterer Zwischenring angeordnet sein, der dann gemäß einer besonders bevorzugtem Ausgestaltung der Erfindung auch die erste Gegenfläche für das Federscheibenpaket des Sportventils bildet. Between the collar of the housing base and the main body of the comfort valve and a further intermediate ring can be arranged, which then also forms the first mating surface for the spring disk package of the sports valve according to a particularly preferred embodiment of the invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers.The invention will be explained in the following with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. The single FIGURE shows a section of a vibration damper according to the invention.

Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer mit amplitudenabhängiger Dämpfung umfasst ein Zylinderrohr 1 mit Dämpfungsflüssigkeit und eine in dem Zylinderrohr 1 an einer Kolbenstange 2 geführten und das Zylinderrohr 1 in einer axialen Richtung x in kolbenstangenseitigen Raum 3 und einen kolbenstangenfernen Raum 4 trennenden Kolbenanordnung 5.The vibration damper according to the invention with amplitude-dependent damping comprises a cylinder tube 1 with damping fluid and one in the cylinder tube 1 on a piston rod 2 guided and the cylinder tube 1 in an axial direction x in piston rod side space 3 and a faraway pole space 4 separating piston assembly 5 ,

Die Kolbenanordnung 5 umfasst ein Gehäuse 6 mit einem Gehäuseoberteil 6a und einem Gehäuseunterteil 6b. Sowohl das Gehäuseoberteil 6a als auch das Gehäuseunterteil 6b sind mit Öffnungen 7a, 7b versehen, die in den kolbenstangenseitigen Raum 3 münden. The piston assembly 5 includes a housing 6 with an upper housing part 6a and a housing lower part 6b , Both the upper housing part 6a as well as the lower housing part 6b are with openings 7a . 7b provided in the rod-side room 3 lead.

Die Zuordnung der Begriffe Gehäuseoberteil 6a und Gehäuseunterteil 6b bezieht sich auf die übliche Ausrichtung eines eingebauten Schwingungsdämpfers in einem Kraftfahrzeug, wobei die Kolbenstange 2 nach oben aus dem Zylinderrohr 1 herausgeführt ist. Selbstverständlich kann der Schwingungsdämpfer aber auch in einer anderen Ausrichtung montiert werden.The assignment of the terms housing upper part 6a and housing base 6b refers to the usual orientation of a built-in vibration damper in a motor vehicle, wherein the piston rod 2 upwards out of the cylinder tube 1 led out. Of course, the vibration damper can also be mounted in a different orientation.

Die Kolbenanordnung 5 ist an einem unteren Ende des Gehäuses mit einer Dichtung 8 gegen die Innenwand des Zylinderrohres 1 gedichtet, wodurch der kolbenstangenseitige Raum 3 von dem kolbenstangenfernen Raum 4 getrennt ist. The piston assembly 5 is at a lower end of the housing with a gasket 8th against the inner wall of the cylinder tube 1 sealed, causing the rod-side space 3 from the piston rod far away room 4 is disconnected.

Durch die Öffnungen 7a in dem Gehäuseoberteil 6a einerseits und die Öffnungen 7b in dem Gehäuseunterteil 6b andererseits werden zwei unterschiedliche Strömungspfade sowohl für die Druckstufe als auch für die Zugstufe bereitgestellt, die hydraulisch parallel zueinander angeordnet sind, um eine amplitudenabhängige Dämpfung zu ermöglichen. Hierzu ist in dem Gehäuse 6 eine Kammer 9 gebildet, die in Richtung der Kolbenstange 2 sowie in radialer Richtung durch das Gehäuseoberteil 6a begrenzt ist. Innerhalb der Kammer 9 ist ein Trennelement 10 in Form eines Trennkolbens angeordnet, wobei in Richtung des kolbenstangenfernen Raums 4 ein Komfortventil 11 an die Kammer 9 anschließt. Das Komfortventil 11 umfasst einen Grundkörper 12 mit Durchgangsöffnungen 13a, 13b für die Druckstufe und Zugstufe, wobei an beiden Seiten des Grundkörpers 12 jeweils ein Federscheibenpaket 14a, 14b bzw. eine Federscheibe des Komfortventils 11 angeordnet ist. Through the openings 7a in the upper housing part 6a on the one hand and the openings 7b in the housing lower part 6b On the other hand, two different flow paths are provided for both the compression and rebound stages, which are arranged hydraulically parallel to each other to allow for amplitude-dependent damping. This is in the case 6 a chamber 9 formed in the direction of the piston rod 2 and in the radial direction through the upper housing part 6a is limited. Inside the chamber 9 is a separator 10 arranged in the form of a separating piston, wherein in the direction of the piston rod remote space 4 a comfort valve 11 to the chamber 9 followed. The comfort valve 11 includes a main body 12 with passage openings 13a . 13b for the compression and rebound, being on both sides of the body 12 each a spring washer package 14a . 14b or a spring washer of the comfort valve 11 is arranged.

Der Raum unterhalb des Komfortventils 11 ist in Richtung des kolbenstangenfernen Raums 4 offen. The space below the comfort valve 11 is in the direction of the piston rod distant space 4 open.

Die Bewegung des Trennelementes 10 in Form eines Trennkolbens ist durch die Länge der Kammer 9 in axialer Richtung x begrenzt. Wenn der Trennkolben bei einem Zug an der Kolbenstange 2 an dem Komfortventil 11 anschlägt, ist keine weitere Durchströmung des entsprechenden Strömungspfades mehr möglich. Das Gleiche gilt, wenn der Trennkolben bei einem Druck auf die Kolbenstange 2 an dem oberen Rand der Kammer 9 an das Gehäuseoberteil 6a stößt. Durch die beschriebene Ausgestaltung ist es möglich, dass bei Schwingungen mit kleiner Amplitude das vorzugsweise lediglich eine schwache Dämpfung bewirkende Komfortventil 11 aktiv ist, so dass diese Schwingungen bei dem Einsatz in einem Kraftfahrzeug nicht auf das Chassis des Fahrzeuges übertragen werden. The movement of the separating element 10 in the form of a separating piston is determined by the length of chamber 9 limited in the axial direction x. When the separating piston pulls against the piston rod 2 at the comfort valve 11 strikes, no further flow through the corresponding flow path is possible. The same applies if the separating piston at a pressure on the piston rod 2 at the top of the chamber 9 to the upper housing part 6a encounters. By the described embodiment, it is possible that in vibrations with small amplitude, preferably only a weak damping effecting comfort valve 11 is active, so that these vibrations are not transmitted to the chassis of the vehicle when used in a motor vehicle.

Um gleichzeitig ein ausreichend steifes Verhalten des Stoßdämpfers bei größeren Amplituden zu ermöglichen, ist bezogen auf die hydraulische Trennung zwischen dem kolbenstangenseitigen Raum 3 und kolbenstangenfernen Raum 4 ein Sportventil 15 bzw. Hauptventil parallel zu der Kammer 9 mit dem Trennelement 10 und dem Komfortventil 11 angeordnet, wobei die Öffnungen 7b in dem Gehäuseunterteil 6b dem Sportventil 15 zugeordnet sind. In order to simultaneously allow a sufficiently stiff behavior of the shock absorber at greater amplitudes, based on the hydraulic separation between the piston rod side space 3 and rod away space 4 a sports valve 15 or main valve parallel to the chamber 9 with the separator 10 and the comfort valve 11 arranged, with the openings 7b in the housing lower part 6b the sports valve 15 assigned.

Erfindungsgemäß ist das Sportventil in das Gehäuseunterteil 6b eingesetzt, wobei das Sportventil 15 ein Federscheibenpaket 16 umfasst, welches aus Ringen gebildet ist und dazu eingerichtet ist, durch eine elastische Verformung zwischen dem Federscheibenpaket 16 und einer in Richtung der Kolbenstange 2 anschließenden ersten Gegenfläche ein Zugstufendurchlass 17 und bei einer Druckbeaufschlagung des Sportventils 15 in entgegengesetzter Richtung zwischen dem Federscheibenpaket 16 und einer in Richtung des kolbenstangenfernen Raums 4 anschließenden zweiten Gegenfläche einen Druckstufendurchlass 18 freizugeben. Ein solches in zwei Richtungen wirkendes Federscheibenpaket 16 kann besonders platzsparend in das Gehäuse 6 integriert werden. According to the sports valve in the lower housing part 6b used, with the sports valve 15 a spring washer package 16 comprises, which is formed from rings and is adapted to, by an elastic deformation between the spring disk package 16 and one in the direction of the piston rod 2 adjoining first mating surface a Zugstufendurchlass 17 and at a pressurization of the sports valve 15 in the opposite direction between the spring washer package 16 and one in the direction of the piston rod distant space 4 adjoining second mating surface a Druckstufendurchlass 18 release. Such acting in two directions spring washer package 16 can save a lot of space in the housing 6 to get integrated.

Das Federscheibenpaket 16 des Sportventils 15 ist von Vorsprüngen eines Halteringes 19 aufgenommen, wobei der Haltering 19 radial offen ist und so bei einem Druck auf die Kolbenstange 2 ein Anströmen der Unterseite des Federscheibenpaketes 16 ermöglicht. The spring washer package 16 of the sports valve 15 is from protrusions of a retaining ring 19 taken, with the retaining ring 19 is radially open and so at a pressure on the piston rod 2 an influx of the underside of the spring disk package 16 allows.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Haltering 19 gegenüberliegend des Federscheibenpaketes 16 ein Spannfederscheibenpaket 20 angeordnet, welches zwischen dem Haltering 19 und einem Steuerkantenring 21 eingespannt ist, wobei der Steuerkantenring 21 die zweite Gegenfläche für das Federscheibenpaket 16 des Sportventils 15 bildet.In the illustrated embodiment is on the retaining ring 19 opposite the spring washer package 16 a tension spring package 20 arranged, which between the retaining ring 19 and a control edge ring 21 is clamped, wherein the control edge ring 21 the second mating surface for the spring washer package 16 of the sports valve 15 forms.

Wie bereits zuvor beschrieben, ist bei Schwingungen geringer Amplitude das parallel zu dem Sportventil 15 angeordnete Komfortventil 11 aktiv.As previously described, in low amplitude vibration, this is parallel to the sports valve 15 arranged comfort valve 11 active.

Wird an der Kolbenstange 2 in axialer Richtung x gezogen, bewegt sich das Gehäuse 6 in dem Zylinderrohr 1 nach oben. Dadurch strömt die Dämpfungsflüssigkeit in die Öffnungen 7a des Gehäuseoberteils 6a, wodurch sich das Trennelement 10 in der Kammer 9 nach unten bewegt, wodurch die aus der Kammer 9 unterhalb des Trennelementes 10 verdrängte Dämpfungsflüssigkeit über das Komfortventil 11 durch die entsprechende Durchgangsöffnung 13a und das entsprechende Federscheibenpaket 14a in den kolbenstangenfernen Raum 4 abfließt.Is on the piston rod 2 Pulled in the axial direction x, the housing moves 6 in the cylinder tube 1 up. As a result, the damping fluid flows into the openings 7a of the upper housing part 6a , which causes the separating element 10 in the chamber 9 moved down, causing the out of the chamber 9 below the separating element 10 displaced damping fluid via the comfort valve 11 through the corresponding passage opening 13a and the corresponding spring washer package 14a in the piston rod far away room 4 flows.

In entgegengesetzter Richtung, also bei einem Druck auf die Kolbenstange 2, ergibt sich ein entsprechendes Verhalten, so dass bei Schwingungen mit kleiner Amplitude das Komfortventil 11 aktiv ist.In the opposite direction, ie at a pressure on the piston rod 2 , results in a corresponding behavior, so that for vibrations with small amplitude, the comfort valve 11 is active.

Bei Schwingungen größerer Amplitude sperrt das Komfortventil 11 dadurch, dass das Trennelement 10 wie zuvor beschrieben anschlägt, so dass dann das Sportventil 15 aktiv wird. Bei der Zugstufe strömt dann die Dämpfungsflüssigkeit durch die Öffnungen 7b des Gehäuseunterteils 6b in Richtung des Federscheibenpaketes 16 des Sportventils 15, wobei durch die Druckdifferenz zwischen dem kolbenstangenseitigen Raum 3 und dem kolbenstangenfernen 4 das Federscheibenpaket 16 gegen die eigene Vorspannung und die Vorspannung des Spannscheibenpaketes 20 in einem radial innenliegenden Bereich nach unten gedrückt wird, wodurch der Zugstufendurchlass 17 freigegeben wird. Die Dämpfungscharakteristik kann dabei insbesondere durch das Spannscheibenpaket 20 sowie durch die Geometrie des Halteringes 19 und des Steuerkantenringes 21 eingestellt werden.For vibrations of greater amplitude locks the comfort valve 11 in that the separating element 10 as previously described, so that then the sports valve 15 becomes active. In rebound, then the damping fluid flows through the openings 7b of the housing base 6b in the direction of the spring disk package 16 of the sports valve 15 , wherein due to the pressure difference between the piston rod side space 3 and the piston rod far away 4 the spring disc package 16 against its own bias and the bias of the clamping disk package 20 is pressed down in a radially inner region, whereby the Zugstufendurchlass 17 is released. The damping characteristic can in particular by the clamping pulley 20 as well as the geometry of the retaining ring 19 and the control edge ring 21 be set.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steuerkantenring 21 in das Gehäuseunterteil 6b eingeschraubt, so dass auch durch die Einschraubtiefe die Vorspannung des Federscheibenpaketes 16 und des Spannschraubenpaketes 20 des Sportventils 15 einstellbar ist. In the illustrated embodiment, the control edge ring 21 in the lower housing part 6b screwed in, so that by the depth of engagement, the bias of the spring disk package 16 and the clamping screw package 20 of the sports valve 15 is adjustable.

Die Charakteristik des Sportventils 15 bei der Druckstufe wird dagegen alleine durch das Federscheibenpaket 16 und dessen Vorspannung bestimmt. The characteristic of the sports valve 15 in the compression stage, however, is alone by the spring washer package 16 and its bias determined.

Dadurch, dass das Gehäuse 6 aus dem Gehäuseoberteil 6a und dem Gehäuseunterteil 6b zusammengesetzt ist, ist eine besonders einfache Anordnung des Komfortventils möglich. Das Gehäuseoberteil 6a ist mit einem Außengewinde in ein Innengewinde des Gehäuseunterteils 6b eingeschraubt, so dass das Gehäuseoberteil nach innen über die Innenwand des Gehäuseunterteils 6b vorsteht. Eine Stirnfläche des Gehäuseoberteils 6a drückt dabei auf den Grundkörper 12 des Komfortventils 11, wobei der Grundkörper 12 sich an der gegenüberliegenden Seite über einen Zwischenring 22 an einem nach innen vorstehenden Bund 23 des Gehäuseunterteils 6b abstützt. Der Zwischenring 22 bildet dabei auch die erste Gegenfläche für das Federscheibenpaket 16 des Sportventils 15. Because of the case 6 from the upper housing part 6a and the lower housing part 6b is composed, a particularly simple arrangement of the comfort valve is possible. The upper housing part 6a is with an external thread in an internal thread of the housing base 6b screwed in, so that the upper housing part inwards over the inner wall of the housing lower part 6b protrudes. A End face of the upper housing part 6a presses on the body 12 of the comfort valve 11 , where the main body 12 on the opposite side via an intermediate ring 22 on an inwardly projecting collar 23 of the housing base 6b supported. The intermediate ring 22 also forms the first mating surface for the spring disk package 16 of the sports valve 15 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10351353 B4 [0004]
DE 102006046333 B3 [0004]
DE 102005055801 B3 [0005, 0008]
DE 202012103981 U1 [0009]

Claims

Vibration damper with amplitude-dependent damping comprising a cylinder tube ( 1 ) with damping fluid and one in the cylinder tube ( 1 ) on a piston rod ( 2 ) and the cylinder tube ( 1 ) in an axial direction in a piston rod-side space ( 3 ) and a faraway pole ( 4 ) separating the piston assembly with a housing ( 6 ), wherein in the housing ( 6 ) a comfort valve ( 11 ) and a chamber ( 9 ) with one in the chamber ( 9 ) movable separating element ( 10 ) are arranged, wherein the separating element ( 10 ) between the comfort valve and at least one in the piston rod side space ( 3 ) opening the chamber ( 9 ) and wherein the piston assembly comprises a hydraulically arranged parallel to the comfort valve sports valve ( 15 ), characterized in that the sports valve ( 15 ) is inserted into the housing and that a to a pressure spring disk package ( 16 ) of the sports valve ( 15 ) adjacent damping fluid space formed by at least one opening with the piston rod side space ( 3 ), wherein the sports valve ( 15 ) is adapted, by an elastic deformation of the compression spring disk package ( 16 ) between the compression spring washer package ( 16 ) and one in the direction of the piston rod ( 2 ) subsequent first counter surface a Zugstufendurchlass ( 17 ) and between the compression spring washer package ( 16 ) and a subsequent in the direction of the piston rod remote space second mating surface release a Druckstufendurchlass.

Vibration damper according to claim 1, characterized in that the comfort valve ( 11 ) has two oppositely effective flow paths for a compression stage and a rebound stage, each having passage openings and a spring disc package ( 16 ) exhibit.

Vibration damper according to claim 1 or 2, characterized in that the sports valve ( 15 ) an inner annular, radially open retaining ring ( 19 ) and a radially outer control edge ring, wherein the retaining ring ( 19 ) on its the piston rod ( 2 ) facing side of the compression spring disk package ( 16 ) and carries on its opposite side a Zugfederscheibenpaket, the Zugfederscheibenpaket between the retaining ring ( 19 ) and the control edge ring ( 21 ) and wherein the second mating surface of the control edge ring ( 21 ) is formed.

Vibration damper according to claim 3, characterized in that the housing ( 6 ) in the direction of the piston rod remote space ( 4 ) is open, wherein the sports valve ( 15 ) from the open side into the housing ( 6 ) is used.

Vibration damper according to claim 3 or 4, characterized in that the control edge ring ( 21 ) is screwed into the housing.

Vibration damper according to one of claims 1 to 5, characterized in that the separating element ( 10 ) in the housing ( 6 ) is longitudinally movably guided separating piston.

Vibration damper according to one of claims 1 to 6, characterized in that the housing ( 6 ) a threaded bore for receiving the piston rod ( 2 ) having.

Vibration damper according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 6 ) from one to the piston rod ( 2 ) subsequent housing upper part ( 6a ) and a housing lower part ( 6b ), wherein the separating element ( 10 ) in the upper housing part ( 6a ) and wherein the comfort valve ( 11 ) in the housing lower part ( 6b ) is used.

Vibration damper according to claim 8, characterized in that the housing upper part ( 6a ) with an external thread in an internal thread of the housing lower part ( 6b ) is screwed.

Vibration damper according to claim 8 or 9, characterized in that the comfort valve ( 11 ) between an end face of the upper housing part ( 6a ) and an inwardly projecting collar of the housing lower part ( 6b ) is held in an axial positive connection.

Vibration damper according to claim 10, characterized in that between the collar ( 23 ) and a main body of the comfort valve ( 11 ) an intermediate ring ( 22 ) is arranged.

Vibration damper according to claim 11, characterized in that the intermediate ring ( 22 ) the first mating surface for the compression spring disk package ( 16 ) of the sports valve ( 15 ).