DE102014005603A1 - Damper assembly for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dämpferanordnung (2.1–2.10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem hydraulischen Dämpfer (3), der einen Dämpferkolben (6; 52) aufweist, der in einem Gehäuse (4) gegen ein hydraulisches Medium (14) bewegbar ist, wobei der hydraulische Dämpfer (3) mittels eines Kopflagers (10) an einer Karosserie des Kraftfahrzeuges festlegbar ist, wobei eine mit dem hydraulischen Medium (14) in Fluidkommunikation bringbare Nachgiebigkeit (24) vorgesehen ist, die mittels eines wenigstens Ventils (28; 56) zuschaltbar ist.The invention relates to a damper arrangement (2.1-2.10) for a motor vehicle, comprising a hydraulic damper (3) which has a damper piston (6, 52) which is movable in a housing (4) against a hydraulic medium (14) the hydraulic damper (3) can be fixed to a body of the motor vehicle by means of a head bearing (10), wherein a compliance (24) which can be brought into fluid communication with the hydraulic medium (14) is provided which can be switched by means of an at least valve (28; 56) is.
Description
Die Erfindung betrifft eine Dämpferanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem hydraulischem Dämpfer, der einen Dämpferkolben aufweist, welcher in einem Gehäuse gegen ein hydraulisches Medium bewegbar ist, wobei der hydraulische Dämpfer mittels eines Kopflagers an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs festlegbar ist.The invention relates to a damper assembly for a motor vehicle, comprising a hydraulic damper having a damper piston which is movable in a housing against a hydraulic medium, wherein the hydraulic damper by means of a head bearing on a body of the motor vehicle can be fixed.
Solche Dämpferanordnungen sind im Stand der Technik bekannt. Die Dämpferanordnungen werden in aller Regel einerseits mit einem Radträger, zum Beispiel einem Achsschenkel und andererseits mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Die entsprechenden Dämpferanordnungen dienen dazu, Schwingungen der gefederten Massen schnell abklingen zu lassen. Entsprechende Dämpfer wandeln zu diesem Zweck Schwingungsenergie in Wärme um.Such damper arrangements are known in the art. The damper assemblies are usually connected on the one hand with a wheel, for example, a steering knuckle and on the other hand with the body of the motor vehicle. The corresponding damper arrangements serve to quickly decay vibrations of the sprung masses. Corresponding dampers convert vibration energy into heat for this purpose.
Hydraulische Dämpferanordnungen, oftmals auch Stoßdämpfer genannt, bestehen im Wesentlichen aus einem an einer Kolbenstange mit einem hydraulischen Medium befüllten Zylinder geführten Kolben. Dieses hydraulische Medium kann beispielsweise ein Öl sein. Bei axialer Bewegung der Kolbenstange, welche einen Kolben trägt, gegenüber dem Zylinder muss das Öl durch enge Kanäle und Ventile im Kolben strömen. Durch den Widerstand, der dem Öl dabei entgegengebracht wird, werden Druckdifferenzen erzeugt, die über deren Wirkflächen zu Reibung führen und dadurch die Dämpfungskräfte erzeugen. Die daraus resultierende Dämpfarbeit wird also durch Erwärmung des Öls erreicht.Hydraulic damper arrangements, often also called shock absorbers, essentially consist of a piston guided on a piston rod filled with a hydraulic medium. This hydraulic medium may be, for example, an oil. With axial movement of the piston rod, which carries a piston, relative to the cylinder, the oil must flow through narrow channels and valves in the piston. Due to the resistance, which is given to the oil thereby, pressure differences are generated, which lead to friction on the effective surfaces and thereby generate the damping forces. The resulting Dämpfarbeit is thus achieved by heating the oil.
Das Volumen der einsinkenden Kolbenstange muss innerhalb des Dämpfers ausgeglichen werden, denn hydraulische Medien sind nahezu inkompressibel. Der Ausgleich kann zum Beispiel durch ein unter Druck stehendes Gaspolster realisiert werden, welches durch einen beweglichen Kolben vom Ölvolumen getrennt ist. Eine solche Anordnung nennt man Einrohrdämpfer. Des Weiteren ist es möglich, sogenannte Ausgleichsvolumen vorzusehen, die beispielsweise über ein Drosselventil mit den ölbefüllten Zylindern verbunden sind. Solche Anordnungen werden meist koaxial ausgestaltet und daher häufig Zweirohrdämpfer genannt.The volume of the sinking piston rod must be balanced within the damper, as hydraulic media are nearly incompressible. The compensation can be realized for example by a pressurized gas cushion, which is separated by a movable piston from the oil volume. Such an arrangement is called Einrohrdämpfer. Furthermore, it is possible to provide so-called compensation volume, which are connected for example via a throttle valve with the oil-filled cylinders. Such arrangements are usually designed coaxially and therefore often called twin-tube damper.
Fahrwerke müssen einen Kompromiss zwischen Fahrkomfort und Sicherheit herstellen. Einerseits ist es für die Sicherheit des Fahrwerks erforderlich, dass auftretende Schwingungen schnell abgedämpft werden können, andererseits sollte ein Fahrwerk, um einen guten Fahrkomfort zu bieten, ausreichend weich sein. Die Abstimmung eines entsprechenden Fahrwerks ist daher stets eine Sache der Abwägung. Da die Sicherheit im Vordergrund steht, sind Fahrwerke häufig nicht so komfortabel wie sie für die meisten Fahrsituationen sein könnten.Landing gears have to make a compromise between ride comfort and safety. On the one hand, it is necessary for the safety of the chassis that occurring vibrations can be damped quickly, on the other hand, a chassis to provide good ride comfort, should be sufficiently soft. The tuning of a corresponding chassis is therefore always a matter of consideration. As safety is paramount, suspensions are often not as comfortable as they could be for most riding situations.
Es sind im Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt, Fahrwerke variabel auszulegen, sodass diese je nach momentaner Anforderung komfortabel weich oder sicher und straff sein können.Various approaches are known in the art to design trolleys variable so that they can be comfortably soft or safe and tight depending on the current requirement.
Die
Die
Dies bedeutet jedoch, dass bei einem möglichen Ausfall des Systems der Gasdruckstoßdämpfer weich ist, sodass im Notfall geringere Sicherheitsreserven vorliegen.However, this means that in the event of a failure of the system, the gas pressure shock absorber is soft, so there are lower safety margins in an emergency.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Stoßdämpferanordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine Dämpferanordnung gleichzeitig mehr Sicherheit und höheren Komfort bietet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, auch bei Ausfall des Systems größtmögliche Sicherheit zu bieten.The object of the invention is therefore to develop a shock absorber arrangement of the type mentioned in that a damper assembly simultaneously provides more safety and comfort. Another object of the invention is to provide maximum security even in case of failure of the system.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dämpferanordnung gemäß Anspruch 1. Weiterführende Ausgestaltungen der Dämpferanordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by a damper assembly according to claim 1. Further embodiments of the damper assembly are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Dämpferanordnung für ein Kraftfahrzeug weist einen hydraulischen Dämpfer auf. Der hydraulische Dämpfer besitzt einen Dämpferkolben, der in einem Gehäuse gegen ein hydraulisches Medium bewegbar ist. Das Gehäuse kann beispielsweise zylindrisch sein. Das hydraulische Medium, das für die Erzeugung der Dämpfungswirkung verwandt wird, kann beispielsweise ein Öl sein. Der hydraulische Dämpfer ist mittels eines Kopflagers an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs festlegbar. Anderenends kann der hydraulische Dämpfer an einer Radaufhängung, beispielsweise an einem Achsschenkel des Kraftfahrzeuges festlegbar sein. Durch die Verbindung der gegenüber der Karosserie beweglichen Radaufhängung mittels des Dämpfers können Vibrationen und Schwingungen, die in dem System auftreten, über den hydraulischen Dämpfer weggedämpft werden.A damper arrangement according to the invention for a motor vehicle has a hydraulic damper. The hydraulic damper has a damper piston which is movable in a housing against a hydraulic medium. The housing may be cylindrical, for example. The hydraulic medium used to generate the damping effect may be, for example, an oil. The hydraulic damper can be fixed by means of a head bearing on a body of the motor vehicle. Alternatively, the hydraulic damper on a wheel suspension, for example on a Steering knuckle of the motor vehicle be determined. By the connection of the body-relative movable suspension by means of the damper, vibrations and vibrations occurring in the system can be damped away via the hydraulic damper.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine mit dem hydraulischen Medium in Fluidkommunikation bringbare Nachgiebigkeit vorgesehen ist, die mittels wenigstens eines Ventils zuschaltbar ist. Die Nachgiebigkeit bewirkt, dass die Dämpfungskonstante herabgesetzt wird, wodurch das Fahrwerk weicher und in der Folge komfortabler wird. Durch die Verwendung des wenigstens einen Ventils kann der hydraulische Dämpfer bei geringem Dämpfungsbedarf weich geschaltet werden, sodass zum Beispiel bei einer Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit oder bei einer Geradeausfahrt über eine glatte Straße ein hohes Maß an Komfort erreicht wird. Bei hohem Dämpfungsbedarf, beispielsweise bei höherer Fahrgeschwindigkeit, bei Fahrt über eine unebene Fahrbahn oder bei einer Fahrt mit hoher Quer- und/oder Längsdynamik, kann der hydraulische Dämpfer hart geschaltet werden.According to the invention, it is provided that a compliance that can be brought into fluid communication with the hydraulic medium is provided, which can be connected by means of at least one valve. The compliance causes the damping constant to be reduced, making the suspension softer and subsequently more comfortable. By using the at least one valve, the hydraulic damper can be switched soft with low damping requirement, so that, for example, when driving at low speed or when driving straight on a smooth road, a high degree of comfort is achieved. At high damping requirements, for example, at higher speeds, when driving on an uneven road surface or when driving with high lateral and / or longitudinal dynamics, the hydraulic damper can be switched hard.
In einer ersten möglichen weiterführenden Ausgestaltung der Erfindung kann das wenigstens eine Ventil mittels einer Steuerung schaltbar sein. Die Steuerung kann den aktuellen Dämpfungsbedarf ermitteln, beispielsweise über Beschleunigungssensoren, die Karosseriebewegungen und/oder Fahrbahnzustand ermitteln, oder über eine vorausschauende Erfassungseinheit, die das Straßenprofil erkennt. Sobald ein höherer Dämpfungsbedarf festgestellt wird, kann die Steuerung das wenigstens eine Ventil derart schalten, dass die Nachgiebigkeit abgeschaltet wird und sich dadurch der hydraulische Dämpfer verhärtet. Dadurch wird das Fahrwerk härter und der Komfort sinkt, gleichzeitig steigt aber die Sicherheit.In a first possible further embodiment of the invention, the at least one valve can be switched by means of a controller. The controller can determine the current damping requirement, for example via acceleration sensors that determine body movements and / or road condition, or via a predictive detection unit that detects the road profile. As soon as a higher damping demand is detected, the controller can switch the at least one valve such that the compliance is switched off and thereby the hydraulic damper hardens. As a result, the suspension is harder and the comfort decreases, but at the same time increases the safety.
In einer möglichen weiteren Ausgestaltung der Dämpferanordnung kann das Kopflager elastisch, insbesondere gummielastisch sein.In a possible further embodiment of the damper arrangement, the head bearing can be elastic, in particular rubber-elastic.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dämpferanordnung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein frequenzselektives Ventil zur Schaltung der Nachgiebigkeit verwendet wird. Ein frequenzselektives Ventil kann die Schwingungsfrequenzen in dem hydraulischen Medium oder in dem System aus Dämpfer und Dämpferkolben detektieren und automatisch in bestimmten Frequenzbereichen öffnen oder schließen. Eine solche frequenzselektive Steuerung kann eine externe Steuerung zumindest teilweise ersetzen oder den Funktionsumfang erweitern. Mit Hilfe eines frequenzselektiven Ventils kann zudem eine hochfrequente Verhärtung des hydraulischen Dämpfers durch entsprechende Zuschaltung der Nachgiebigkeit ausgleichen.According to a further possible embodiment of the damper arrangement according to the invention, provision may be made for at least one frequency-selective valve to be used for switching the compliance. A frequency-selective valve can detect the vibration frequencies in the hydraulic medium or in the system of damper and damper piston and automatically open or close in certain frequency ranges. Such a frequency-selective control can at least partially replace an external control or expand the range of functions. With the help of a frequency-selective valve can also compensate for high-frequency hardening of the hydraulic damper by appropriate connection of the compliance.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Nachgiebigkeit einen gegen einen Widerstand beweglichen und durch das hydraulische Medium betätigbaren Kolben aufweisen. Die Nachgiebigkeit schafft also in dieser Ausgestaltung einen zusätzlichen Ausdehnungsraum für das hydraulische Medium mit einem entsprechenden Widerstand. Somit wird der Gesamtwiderstand des Kolbens bei Relativbewegungen in dem hydraulischen Medium verringert, da auch durch eine Verdrängung in die Nachgiebigkeit hinein, welche eine entsprechende Volumenveränderung ermöglicht, bewirkt, sodass die Dämpfungskonstante sinkt.According to a further possible embodiment of the invention, the compliance can have a movable against a resistance and actuated by the hydraulic medium piston. The flexibility thus creates in this embodiment, an additional expansion space for the hydraulic medium with a corresponding resistance. Thus, the total resistance of the piston is reduced in relative movements in the hydraulic medium, as well as by a displacement in the compliance, which allows a corresponding change in volume, causes, so that the damping constant decreases.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann der Widerstand durch eine mit einem Gas gefüllten Kammer, eine Metallfeder oder eine Gummifeder aufgebracht werden. Die Verwendung des entsprechenden Prinzips hängt von der unter anderem von der erforderlichen Kennlinie der Dämpferanordnung ab.According to another possible embodiment, the resistance may be applied by a chamber filled with a gas, a metal spring or a rubber spring. The use of the appropriate principle depends on, inter alia, the required characteristic of the damper assembly.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Nachgiebigkeit mehrstufig schaltbar ist. Auf diese Weise kann das Dämpfungsverhalten der Nachgiebigkeit reguliert werden.According to a further possible embodiment it can be provided that the compliance is multi-stage switchable. In this way, the damping behavior of the compliance can be regulated.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Nachgiebigkeit zwischen Arbeitskammern des hydraulischen Dämpfers angeordnet sein. Die Anordnung in dieser Weise ist besonders platzsparend, da hierdurch keine zusätzlichen Bauteile in der Dämpferanordnung außerhalb des Dämpfergehäuses angeordnet werden müssen. Je nach Ausgestaltung kann lediglich das Gehäuse selbst größer werden, was jedoch bauraumtechnisch günstiger sein kann als ein separates Bauteil.In a further possible embodiment of the invention, the compliance can be arranged between working chambers of the hydraulic damper. The arrangement in this manner is particularly space-saving, as this no additional components in the damper assembly outside the damper housing must be arranged. Depending on the configuration, only the housing itself can be larger, but this space-saving technology may be cheaper than a separate component.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Nachgiebigkeit über eine Drosselstelle mit dem hydraulischen Dämpfer verbunden sein. Die Drosselstelle erlaubt eine genauere Definition des Verhaltens der Nachgiebigkeit. Entsprechende Drosselstellen können beispielsweise progressiv oder degressiv ausgelegt werden, abhängig von den jeweiligen Erfordernissen.In a further possible embodiment of the invention, the compliance can be connected via a throttle point with the hydraulic damper. The throttle allows a more accurate definition of the compliance behavior. Corresponding throttle points can be designed, for example, progressively or degressively, depending on the respective requirements.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dämpferanordnung kann die Nachgiebigkeit zwei Kammern des hydraulischen Dämpfers hydraulisch koppeln. Auf diese Weise kann eine obere Kammer (die sich beim Einfedern verkleinernde Kammer) und eine untere Kammer (die sich beim Ausfedern verkleinernde Kammer) verbinden und das hydraulische Medium hin und her schleusen. Auf diese Weise kann in manchen Ausgestaltungen auf einen Ausgleichsbehälter in der Nachgiebigkeit verzichtet werden.According to another possible embodiment of the damper arrangement according to the invention, the compliance can hydraulically couple two chambers of the hydraulic damper. In this way, an upper chamber (the compression-decreasing chamber) and a lower chamber (the compression-decreasing chamber) can connect and pass the hydraulic medium back and forth. This way, in some ways Embodiments to be dispensed with a compensating container in the compliance.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann die Nachgiebigkeit mit dem hydraulischen Dämpfer in Reihe geschaltet sein. Auf diese Weise wird auch bei hochfrequenten Schwingungen ein Verhärten wirkungsvoll verhindert.According to another possible embodiment of the invention, the compliance with the hydraulic damper may be connected in series. In this way, hardening is effectively prevented even with high-frequency vibrations.
Ein erster unabhängiger Gegenstand der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Dämpferanordnung gemäß der zuvor beschriebenen Erfindung.A first independent subject matter of the invention relates to a motor vehicle with at least one damper arrangement according to the invention described above.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigen schematisch:The invention will be explained with reference to several embodiments. Here are shown schematically:
Im Nachfolgenden werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit identischen Bezugszeichen versehen, um die Lesbarkeit zu erleichtern.Hereinafter, identical or equivalent components are provided with identical reference numerals to facilitate readability.
Die Dämpferanordnung
Der Kolben
Das Gehäuse
Der Kolben
Im unteren Bereich des Gehäuses
An der Arbeitskammer
In der Leitung
Die Nachgiebigkeit
Die Nachgiebigkeit
Über die Drossel
Wenn der Kolben
Die beiden Arbeitskammern
In der zweiten Ausführungsform der Dämpferanordnung
Die Nachgiebigkeit
In dieser Ausführungsform ist der Teilkammer
Die Dämpferanordnung
In der Dämpferanordnung
In der Dämpferanordnung
In der Ausführungsform nach
In der Dämpferanordnung
Auch bei der Dämpferanordnung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 2.1–2.102.1-2.10
- Dämpferanordnungdamper arrangement
- 33
- Dämpferdamper
- 44
- Gehäusecasing
- 4.14.1
- Innenwandinner wall
- 4.2, 4.34.2, 4.3
- Arbeitskammerworking chamber
- 4.44.4
- innerer Zylinderinner cylinder
- 4.54.5
- äußerer Zylinderouter cylinder
- 4.64.6
- Außenwandouter wall
- 4.74.7
- Innenwandinner wall
- 66
- Kolbenpiston
- 88th
- Kolbenstangepiston rod
- 1010
- DämpferkopflagerDamper head bearing
- 1212
- Radträgerwheel carrier
- 1414
- Öloil
- 1616
- Kolbenringpiston ring
- 1818
- Kolbenlosepistonless
- 2020
- Kolbenpiston
- 2222
- Ausgleichsvolumencompensating volume
- 2424
- Nachgiebigkeitindulgence
- 2626
- Leitungmanagement
- 2828
- Schaltventilswitching valve
- 3030
- Drosselthrottle
- 32.1, 32.232.1, 32.2
- Teilkammermember chamber
- 3434
- Kolbenpiston
- 3636
- DämpfungsventilanordnungDamping valve arrangement
- 38.1, 38.238.1, 38.2
- Dämpfungsventildamping valve
- 40.1, 40.240.1, 40.2
- Sperrventilcheck valve
- 4242
- Federfeather
- 44.1, 44.244.1, 44.2
- Federfeather
- 4545
- Gasvolumengas volume
- 4646
- Leitungmanagement
- 4848
- Schaltventilswitching valve
- 5050
- Drosselthrottle
- 5252
- Kolbenpiston
- 5454
- Drosselventilthrottle valve
- 5656
- Frequenzselektives VentilFrequency-selective valve
- 5858
- Gummimembranrubber membrane
- 60.1, 60.260.1, 60.2
- Anschlaggitterstop grid
- 62.1, 62.262.1, 62.2
- Federfeather
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19907432 A1 [0007] DE 19907432 A1 [0007]
- EP 1575473 A1 [0008] EP 1575473 A1 [0008]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014005603.1A DE102014005603A1 (en) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Damper assembly for a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102014005603.1A DE102014005603A1 (en) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Damper assembly for a motor vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102014005603A1 true DE102014005603A1 (en) | 2014-10-09 |
Family
ID=51567641
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DE102014005603.1A Withdrawn DE102014005603A1 (en) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Damper assembly for a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014005603A1 (en) |
Cited By (2)
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- 2014-04-15 DE DE102014005603.1A patent/DE102014005603A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R230 | Request for early publication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |