DE102014103615A1 - Adjustable damper - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/44—Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction
- F16F9/446—Adjustment of valve bias or pre-stress
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Abstract
Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung (10) weist eine Kolbenstange (12) und einen Kolben (15) mit einem Überströmkanal (26) auf, der im Bereich eines Gewindes (20) der Kolbenstange (12) mündet. Das Gewinde (20) der Kolbenstange (12) steht mit einem kurzen oder längeren Abschnitt vor der Überströmöffnung (28) und bildet somit ein als Drosselstelle wirkendes Labyrinth. Die so gebildete verstellbare Drossel wird durch Verdrehen der Kolbenstange (12) gegen den Kolben (15) verstellt. Dem Kolben (15) ist ein an dem Zylinder (11) vorgesehene Formschlussstruktur (33) zugeordnet, in die eine Formschlussstruktur 35 des Kolbes (15) passt. Die Formschlussstruktur (33) und die Gegenformschlussstruktur (35) können in Eingriff gebracht werden, indem der Kolben (15) jeweils in eine entsprechende Endlage überführt wird. Eine Klemmvorrichtung (21) verhindert die unbeabsichtigte Verdrehung des Kolbens (15) gegen die Kolbenstange (12).The damping device (10) according to the invention has a piston rod (12) and a piston (15) with an overflow channel (26) which opens in the region of a thread (20) of the piston rod (12). The thread (20) of the piston rod (12) projects with a short or longer section in front of the overflow opening (28) and thus forms a labyrinth acting as a throttle point. The adjustable throttle thus formed is adjusted by rotating the piston rod (12) against the piston (15). Associated with the piston (15) is a positive locking structure (33) provided on the cylinder (11) into which a positive locking structure 35 of the piston (15) fits. The form-fitting structure (33) and the counter-form-fitting structure (35) can be brought into engagement by the piston (15) is in each case converted into a corresponding end position. A clamping device (21) prevents the unintentional rotation of the piston (15) against the piston rod (12).
Description
Die Erfindung betrifft eine verstellbare Dämpfungseinrichtung.The invention relates to an adjustable damping device.
Hydraulische Dämpfungseinrichtungen verschiedener Art sind bekannt. Beispielsweise offenbart die 10 2006 050 484 A1 einen verstellbaren Dämpfer mit einem Zylinderrohr, in dem ein Kolben verschiebbar angeordnet ist. Dieser dient zur Verdrängung eines Ölvorrats. Die mit dem Kolben verbundene Stange ist hohl ausgebildet und enthält einen Ventilsitz mit einem zugeordneten Ventilverschlussglied. Dieses kann durch Drehung dazu genutzt werden, den axialen Durchgang durch die Kolbenstange mehr oder weniger freizugeben, um so die Dämpfungsrate einzustellen.Hydraulic damping devices of various types are known. For example, 10 2006 050 484 A1 discloses an adjustable damper with a cylinder tube in which a piston is slidably disposed. This serves to displace an oil supply. The rod connected to the piston is hollow and includes a valve seat with an associated valve closure member. This can be used by rotation to more or less release the axial passage through the piston rod so as to adjust the damping rate.
Auch die
Weiter offenbart die
Die
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept anzugeben, mit dem sich verstellbare Dämpfer mit einfachen und robusten Aufbau und zugleich feinfühliger Einstellbarkeit herstellen lassen.It is an object of the invention to provide a concept with which can be produced adjustable damper with simple and robust construction and at the same time sensitive adjustment.
Diese Aufgabe wird mit der Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst:
Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung weist einen Zylinder mit einem darin verschiebbar angeordneten Kolben auf, der in dem Zylinder zwei Arbeitsräume abteilt. Der Kolben wird an seiner zentralen Durchgangsöffnung von einer Kolbenstange durchgriffen, wobei der Kolben mit der Kolbenstange verschraubt ist. Im Bereich der Verschraubung mündet ein Überströmkanal, der durch Verdrehen der Kolbenstange gegen den Kolben mehr oder weniger freigegeben werden kann. Die Gewindegänge, die die Mündung des Überströmkanals vollständig oder auch nur teilweise übergreifen, wirken damit als verstellbare Drossel. Dies stellt einen toleranzunempfindlichen Aufbau und eine sowohl in der Fertigung als auch im späteren Gebrauch robuste Lösung dar. Außerdem ergibt sich ein weiter Stellbereich, der vorzugsweise über mehr als eine Umdrehung der Kolbenstange verteilt ist, so dass eine feinfühlige Einstellbarkeit gegeben ist. Die Einstellwirkung wird durch die Nutzung des Gewindes als längenveränderlicher Drosselspalt erreicht. Zwischen dem Innengewinde des Kolbens und dem Außengewinde der Kolbenstange ist ein Spiel vorhanden, das den Drosselspalt bildet. Entlang des Spalts kann sich eine Fluidströmung in Axial- und Umfangsrichtung etablieren. Diese Strömung kann sich über einen Teil einer Windung, über eine ganze Windung oder über mehrere Windungen erstrecken. Dadurch kann die Dämpfung feinfühlig eingestellt werden.This object is achieved with the damping device according to claim 1:
The damping device according to the invention has a cylinder with a displaceably arranged therein piston, which divides two working spaces in the cylinder. The piston is penetrated at its central passage opening by a piston rod, wherein the piston is screwed to the piston rod. In the area of the screw connection opens an overflow channel, which can be released by turning the piston rod against the piston more or less. The threads that completely or even partially overlap the mouth of the overflow channel, thus act as an adjustable throttle. This represents a tolerance-insensitive construction and a robust solution both in production and in later use. In addition, there is a wide adjustment range, which is preferably distributed over more than one revolution of the piston rod, so that a sensitive adjustment is given. The adjustment effect is achieved by using the thread as a variable-length throttle gap. Between the internal thread of the piston and the external thread of the piston rod, a clearance is present, which forms the throttle gap. Along the gap, a fluid flow in the axial and circumferential directions can establish. This flow may extend over a part of a turn, over a whole turn or over several turns. As a result, the damping can be adjusted sensitively.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind das Innengewinde des Kolbens und/oder das Außengewinde der Kolbenstange mit axial wechselndem Durchmesser, z. B. gestuft oder konisch ausgebildet. Dadurch wird der Spaltquerschnitt des Drosselspalts an der Kolbenstange ortsabhängig festgelegt. Durch diese Maßnahme kann der Stellbereich, der von dem nahezu vollständigen Verschluss des Überströmkanals bis hin zur nahezu vollständigen Freigabe reichen kann, auf mehrere Umdrehungen des Kolbens bzw. der Kolbenstange gestreckt werden. Außerdem können verschiedene Stellkennlinien erzeugt werden. Jedoch ist es auch möglich, auf eine solche Durchmesseränderung des Innengewindes bzw. des Außengewindes zu verzichten.In an advantageous embodiment, the internal thread of the piston and / or the external thread of the piston rod with axially changing diameter, z. B. stepped or conical. As a result, the gap cross section of the throttle gap is determined location-dependent on the piston rod. By this measure, the adjustment range, which can range from the almost complete closure of the overflow channel to almost complete release, be stretched to several revolutions of the piston or the piston rod. In addition, different actuating characteristics can be generated. However, it is also possible to dispense with such a change in diameter of the internal thread or the external thread.
Die zentrale Durchgangsöffnung weist vorzugsweise einen Abschnitt mit zylindrischer Wandfläche auf. Diese kann als Dichtungs- und Klemmfläche für einen Elastomerring oder für ein sonstiges Klemmmittel dienen, das mit der Kolbenstange verbunden ist. Der Elastomerring oder das sonstige Klemmmittel erbringt die reibschlüssige Sicherung gegen unerwünschte Verdrehung von Kolbenstange und Kolben gegeneinander, so dass die Relativdrehposition von Kolben und Kolbenstange auch bei Vibrationsbelastung an der Kolbenstange nicht verstellt wird. Anstelle der reibschlüssigen Sicherung kann auch eine Rasteinrichtung oder dergleichen vorgesehen sein.The central passage opening preferably has a section with a cylindrical wall surface. This can serve as a sealing and clamping surface for an elastomeric ring or for any other clamping means which is connected to the piston rod. The elastomeric ring or the other clamping means provides the frictional engagement against undesired rotation of piston rod and piston against each other, so that the relative rotational position of the piston and piston rod is not adjusted even with vibration load on the piston rod. Instead of the frictional locking and a locking device or the like may be provided.
Die Dämpfungseinrichtung kann symmetrisch in beiden Bewegungsrichtungen gleich dämpfend wirken. Es kann jedoch auch eine Richtungsabhängigkeit der Dämpfungswirkung gewünscht sein. In diesem Fall kann der Überströmkanal ein Rückschlagventil enthalten. Dieses kann in einem Zweig des Überströmkanals oder in einem zusätzlichen Überströmkanal vorgesehen sein. Das Rückschlagventil kann durch einen Ring gebildet sein, beispielsweise einen Elastomerring, der in einer ringförmigen Nut des Kolbens in Axialrichtung beweglich angeordnet ist. Mündet der Überströmkanal in diese Nut kann der Elastomer-Ring in einer Bewegungsrichtung den Ringspalt zwischen Kolben und Zylinder abdichten, während er in einer anderen Bewegungsrichtung diesen Ringspalt freigibt. Andere Alternativkonstruktionen für die Ausbildung eines Rückschlagventils sind möglich. The damping device can act symmetrically damping in both directions. However, a directional dependence of the damping effect may also be desired. In this case, the overflow channel may include a check valve. This can be provided in a branch of the overflow or in an additional overflow. The check valve may be formed by a ring, for example an elastomeric ring, which is movably arranged in an annular groove of the piston in the axial direction. If the overflow channel opens into this groove, the elastomer ring can seal the annular gap between piston and cylinder in one direction of movement, while it releases this annular gap in another direction of movement. Other alternative designs for the formation of a check valve are possible.
Zur Einstellung der Drehposition von Kolbenstange und Kolben und somit zur Einstellung der verstellbaren Drossel kann die Kolbenstange gedreht werden, wenn der Kolben unverdrehbar arretiert ist. Dazu kann an dem Zylinder eine Formschlussstruktur und an dem Kolben eine Gegenformschlussstruktur angeordnet sein. Werden diese miteinander in Eingriff gebracht, ist der Kolben gegenüber dem Zylinder drehfest arretiert. Eine Verdrehung der Kolbenstange bewirkt nun eine Verstellung der Drossel. Die Formschlussstruktur und die Gegenformschlussstruktur können beispielsweise durch eine Verzahnung gebildet sein. Dadurch ist ein sicherer Eingriff gegeben, wenn der Kolben in Endstellung positioniert wird.To adjust the rotational position of piston rod and piston and thus to adjust the adjustable throttle, the piston rod can be rotated when the piston is locked non-rotatably. For this purpose, a positive locking structure can be arranged on the cylinder and a counter-form-fitting structure can be arranged on the piston. If these are engaged with each other, the piston is locked against rotation relative to the cylinder. A rotation of the piston rod now causes an adjustment of the throttle. The form-fitting structure and the counter-form-fitting structure can be formed for example by a toothing. As a result, a secure engagement is given when the piston is positioned in the end position.
Die Dämpfungseinrichtung ist mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Öl gefüllt. Dieses kann mit einem Gaspolster hinter einem Trennkolben vorgespannt werden, das Druck auf die Ölfüllung ausübt. Die Dämpfungseinrichtung kann somit als Gasfeder ausgebildet sein.The damping device is filled with a liquid, for example oil. This can be preloaded with a gas cushion behind a separating piston, which exerts pressure on the oil filling. The damping device can thus be designed as a gas spring.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Beschreibung, der Zeichnung oder von Ansprüchen. Es zeigen:Further details of advantageous embodiments of the invention are the subject of the description, the drawings or claims. Show it:
In
Die Durchgangsöffnung
Um ein unbeabsichtigtes Verdrehen zu vermeiden, ist eine Klemmvorrichtung
Der Kolben
Zu dem Überströmkanal
In der Ringnut
Um den Kolben
Die insoweit beschriebene Dämpfungseinrichtung
In Betrieb wird die Kolbenstange
In operation, the
Bei der Gegenbewegung wird die Kolbenstange
Soll die Dämpfungswirkung verstellt werden, wird der Kolben
Die Einstellkennlinie, d. h. die Zunahme oder Abnahme der Dämpfungskraft bei Drehung der Kolbenstange
Dabei ist ein noch feinfühligere Einstellung der Dämpfungswirkung möglich. Ansonsten gilt die obige Beschreibung unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen entsprechend.In this case, an even more sensitive adjustment of the damping effect is possible. Otherwise, the above description applies on the basis of the same reference numerals accordingly.
Alternativ oder ergänzend kann auch das Außengewinde
An den vorbeschriebenen Ausführungsformen sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann die Ringnut
Außerdem kann das Ventil
Weiter kann bei Dämpfungseinrichtungen, bei denen sowohl die Einschubbewegung wie auch die Auszugsbewegung gedämpft sein soll, auf Rückschlagventile
Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008047839 B3 [0003] DE 102008047839 B3 [0003]
- DE 202010012604 U1 [0004] DE 202010012604 U1 [0004]
- DE 4034188 C2 [0005] DE 4034188 C2 [0005]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014103615.8A DE102014103615A1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Adjustable damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014103615.8A DE102014103615A1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Adjustable damper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102014103615A1 true DE102014103615A1 (en) | 2015-09-17 |
Family
ID=54010069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014103615.8A Pending DE102014103615A1 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Adjustable damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014103615A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4034188C2 (en) | 1989-10-27 | 1992-06-04 | John Chiayi Tw Wang | |
DE102008047839B3 (en) | 2008-09-18 | 2010-07-08 | Gröbner Fertigungs GmbH | Spring strut for springy support of rear swing fork of vehicle i.e. motorcycle, has shock absorber comprising oil surge tank that is connected firmly with cylinder, where housing is supported at tank in rotatably fixed manner |
DE202010012604U1 (en) | 2009-09-15 | 2010-11-18 | Shimano Inc., Sakai City | Bicycle suspension with stroke and damper adjustment |
-
2014
- 2014-03-17 DE DE102014103615.8A patent/DE102014103615A1/en active Pending
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