DE102014211940A1 - Schwingungsdämpfer, insbesondere dämpfungseinstellbarer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Schwingungsdämpfer, insbesondere dämpfungseinstellbarer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge Download PDF

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    • 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
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    • F16F9/46Means on or in the damper for manual or non-automatic adjustment; such means combined with temperature correction allowing control from a distance, i.e. location of means for control input being remote from site of valves, e.g. on damper external wall
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, insbesondere einen dämpfungseinstellbaren Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, umfassend einen innerhalb eines Zylinderrohrs (2) geführten, darin axial verschiebbaren Kolben (3), der an einer Kolbenstange (4) befestigt ist, das Zylinderrohr (2) in eine erste Kammer (5) und eine zweite Kammer (6) teilt und von einem in den Kammern (5, 6) vorgesehenen Dämpfungsfluid durchströmbare Verbindungskanäle (13, 14, 15) aufweist, die sich von einer der ersten Kammer (5) zugewandten Stirnfläche (8) des Kolbens (3) zu einer der zweiten Kammer (6) zugewandten gegenüberliegenden Stirnfläche (9) des Kolbens (3) erstrecken. Des Weiteren weist der Schwingungsdämpfer wenigstens ein parallel zu den Stirnflächen (8, 9) des Kolbens (3) drehbares Verstellteil (18) auf, das wenigstens einem Verbindungskanal (15) zugeordnet ist und durch dessen Drehung der Strömungsquerschnitt jedes zugeordneten Verbindungskanals (15) veränderbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer, insbesondere einen dämpfungseinstellbaren Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Allgemein umfassen heutige Fahrzeuge Radaufhängungen, die eine Anordnung aus Federn und Stoßdämpfern aufweisen, die ausgelegt ist, die Übertragung von Stößen aufgrund von Fahrbahnunebenheiten von einem Rad auf einen Fahrzeugaufbau zu vermeiden bzw. abzumildern. Typische Schwingungs- bzw. Stoßdämpfer umfassen hierzu gewöhnlich ein Zylinderrohr, das mit einem Fluid, zum Beispiel Öl, gefüllt ist. Innerhalb des Zylinderrohrs ist ein darin axial verschiebbarer Kolben geführt. Der Kolben ist an einer Kolbenstange befestigt, die aus dem Zylinderrohr ragt und mit einem Teil der Radaufhängung oder dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Das Zylinderrohr ist entsprechend mit der anderen Fahrzeugkomponente, das heißt dem Fahrzeugaufbau bzw. der Radaufhängung, verbunden.
  • Der Kolben teilt das Zylinderrohr in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Der Kolben weist selbst Verbindungskanäle auf, die von dem in den Kammern vorgesehenen Fluid durchströmbar sind. Die Verbindungskanäle erstrecken sich entsprechend von einer der ersten Kammer zugewandten Stirnfläche zu einer der zweiten Kammer zugewandten gegenüberliegenden Stirnfläche des Kolbens.
  • Der Widerstand, den das durch die Verbindungskanäle strömende Fluid bei einer axialen Bewegung des Kolbens innerhalb des Zylinderrohrs erfährt, stellt die gewünschte Dämpfungskraft bereit, die der Kolbenbewegung im Zylinderrohr entgegengerichtet ist. Dämpfungseinstellbare Stoßdämpfer, das heißt Stoßdämpfer, deren Dämpfungskraft während ihres Einsatzes in einem Fahrzeug veränderbar ist, weisen zudem gewöhnlich schaltbare Ventileinrichtungen am Kolben auf, mit denen zum Beispiel zusätzliche Verbindungskanäle im Kolben, hierin auch als Bypasskanäle bezeichnet, geöffnet oder verschlossen werden können, um somit den Gesamtwiderstand zu verändern, der dem bei einer axialen Bewegung des Kolbens in dem Zylinderrohr von einer Kammer zur anderen Kammer strömenden Fluid entgegengesetzt wird. Derartige bekannte Kolben-Zylinder-Anordnungen bzw. Schwingungsdämpfer beanspruchen aufgrund der am Kolben vorgesehenen schaltbaren Ventileinrichtungen gewöhnlich einen relativ hohen axialen Bauraum des Kolbens und damit des gesamten Stoßdämpfers.
  • Aus der US 2012/0193919 A1 ist beispielsweise ein Stoßdämpfer bekannt, der einen in einem Zylinderrohr axial geführten Kolben aufweist, der das Zylinderrohr in eine erste und eine zweite Kammer teilt. Der Kolben umfasst ein Kolbengehäuse, in dem Verbindungskanäle vorgesehen sind, die von einem in den Kammern vorhandenen Fluid durchströmt werden können. Ferner weist das Kolbengehäuse einen drehbaren Rotor auf, der von einer dämpferexternen Steuereinrichtung antreibbar ist. Der Rotor weist einen spiral- oder schaufelförmigen Aufbau auf, so dass durch die Drehung des Rotors der Widerstand des entlang des Rotors vorbeiströmenden Fluids zusätzlich vergrößert oder verringert werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Dämpfungskraft des Stoßdämpfers in Abhängigkeit von bestimmten Fahrsituationen eines Fahrzeugs verändern und steuern. Nachteilig bei der gezeigten Kolben-Zylinder-Anordnung ist jedoch, dass der Kolben einen relativ hohen axialen Bauraum beansprucht.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer, insbesondere einen dämpfungseinstellbaren Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, bereitzustellen, dessen Dämpfungskraft während seines Einsatzes beispielsweise in einem Kraftfahrzeug veränderbar ist und der darüber hinaus in axialer Richtung besonders kompakt baut.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Schwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
  • Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Erfindungsgemäß umfasst ein Schwingungsdämpfer, insbesondere ein dämpfungseinstellbarer Stoßdämpfer für ein Kraftfahrzeug, einen innerhalb eines Zylinderrohrs geführten, darin axial verschiebbaren Kolben, der an einer Kolbenstange befestigt ist. Der Kolben teilt das Zylinderrohr in eine erste Kammer und eine zweite Kammer. Des Weiteren weist der Kolben Verbindungskanäle auf, die von einem in den Kammern vorgesehenen Dämpfungsfluid durchströmbar sind. Die Verbindungskanäle erstrecken sich von einer der ersten Kammer zugewandten Stirnfläche des Kolbens zu einer der zweiten Kammer zugewandten gegenüberliegenden Stirnfläche des Kolbens. An den jeweiligen Stirnflächen weisen die Verbindungskanäle entsprechende Öffnungen auf. Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Schwingungsdämpfer wenigstens ein parallel zu den Stirnflächen des Kolbens drehbares Verstellteil, das wenigstens einem Verbindungskanal zugeordnet ist und durch dessen Drehung der Strömungsquerschnitt jedes zugeordneten Verbindungskanals veränderbar ist. Die Veränderung des Strömungsquerschnitts umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl ein vollständiges Verschließen des Verbindungskanals, bei dem kein Dämpfungsfluid den Verbindungskanal passieren kann, als auch ein vollständiges Öffnen des Verbindungskanals, bei dem das Dämpfungsfluid den Verbindungskanal ungehindert durchströmen kann. Somit ist die Dämpfungskraft des erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers durch die Variierung der Strömungsquerschnitte der jeweiligen Verbindungskanäle veränderbar bzw. einstellbar. Die Drehbarkeit des Verstellteils parallel zu den Stirnflächen des Kolbens erlaubt zudem eine bezüglich der axialen Kolbenhöhe besonders flache Ausgestaltung des Verstellteils und damit des Kolbens insgesamt, wodurch auch der Schwingungsdämpfer in axialer Richtung kompakt baut.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verstellteil eine an einer der beiden Stirnflächen anliegende Anlagefläche aufweist, die von wenigstens einer sich einerseits zur Stirnfläche hin öffnenden und sich andererseits zur entsprechenden Kammer hin öffnenden Durchgangsbohrung durchsetzt ist. Hierbei weist die stirnflächenseitige Öffnung der Durchgangsbohrung in einer ersten Drehstellung des Verstellteils keinerlei Überdeckung mit der am Verstellteil anliegenden stirnflächenseitigen Öffnung des Verbindungskanals des Kolbens auf. In einer zweiten Drehstellung des Verstellteils weist sie eine vollständige Überdeckung mit der am Verstellteil anliegenden stirnflächenseitigen Öffnung des Verbindungskanals des Kolbens auf. Somit kann durch Drehen des Verstellteils der Verbindungskanal des Kolbens zur verstellteilseitigen Kammer des Zylinderrohrs hin verschlossen werden (erste Drehstellung) oder geöffnet werden (zweite Drehstellung).
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verstellteil ausgelegt, jede beliebige Zwischendrehstellung zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung einzunehmen. Auf diese Weise lassen sich der Strömungsquerschnitt des Verbindungskanals des Kolbens und damit die Dämpfungskraft des Schwingungsdämpfers stufenlos verändern bzw. einstellen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass genau ein Verstellteil vorgesehen ist. Dieses ist rotationssymmetrisch und an der Kolbenstange drehbar gelagert. Somit ist die Drehachse des Verstellteils in dieser Ausgestaltung identisch mit der Längsachse des Kolbens. Ferner sind die an der Stirnfläche des Kolbens anliegenden Durchgangsbohrungen des Verstellteils sowie die den Durchgangsbohrungen zugeordneten Verbindungskanäle des Kolbens jeweils auf einem Kreisumfang mit demselben Radius verteilt angeordnet. Der Mittelpunkt dieser Kreise liegt auf der Längsachse des Kolbens. Der wesentliche Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass sich die Strömungsquerschnitte gleich mehrerer Verbindungskanäle mit nur einem Verstellteil beeinflussen lassen, was einen besonders einfachen und kompakten Aufbau des Stoßdämpfers ermöglicht.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass am Verstellteil ein elektromagnetischer Aktor vorgesehen ist, der die Drehung des Verstellteils bewirkt, und/oder das Verstellteil in einer Drehrichtung federbelastet ist. Bevorzugt ist der elektromagnetische Aktor ein ringförmiger Aktor, der folglich nur eine geringe axiale Höhe aufweist. Die Federbelastung des Verstellteils in einer Drehrichtung ermöglicht die Verwendung eines einfachen Aktors, der lediglich in eine Drehrichtung verstellt. Die Rückstellung des Verstellteils kann dann durch das die Federbelastung bereitstellende Federelement bewirkt werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen schematisch:
  • 1 eine Querschnittsteilansicht eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers,
  • 2 eine Draufsicht auf ein Verstellteil des Schwingungsdämpfers aus 1,
  • 3 eine Draufsicht auf eine dem Verstellteil des Schwingungsdämpfers aus 1 zugewandte Stirnfläche eines Kolbens,
  • 4 ein Durchströmungsschema während einer Druckstufe des Schwingungsdämpfers aus 1 mit verschlossenen Bypasskanälen,
  • 5 ein Durchströmungsschema während einer Zugstufe des Schwingungsdämpfers aus 1 mit verschlossenen Bypasskanälen,
  • 6 ein Durchströmungsschema während einer Druckstufe des Schwingungsdämpfers aus 1 mit geöffneten Bypasskanälen und
  • 7 ein Durchströmungsschema während einer Zugstufe des Schwingungsdämpfers aus 1 mit geöffneten Bypasskanälen.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind hinsichtlich ihrer Funktion gleichwertige Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 stellt schematisch in einer Querschnittsteilansicht einen prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Schwingungsdämpfers 1 dar, im vorliegenden Fall eines dämpfungseinstellbaren Stoßdämpfers 1 für ein Kraftfahrzeug. Der Stoßdämpfer 1 verfügt über einen innerhalb eines Zylinderrohrs 2 geführten und darin axial verschiebbaren Kolben 3. Der Kolben 3 ist an einer Kolbenstange 4 befestigt und teilt das Zylinderrohr 2 in eine erste Kammer 5 und eine zweite Kammer 6. Die Kammern 5 und 6 sind mit einem Dämpfungsfluid, zum Beispiel Öl, gefüllt.
  • Wie 1 zu entnehmen ist, ist ein Dichtungsring 7 fest an der Umfangsfläche des Kolbens 3 angebracht. Dieser ermöglicht das axiale Gleiten des Kolbens 3 innerhalb des Zylinderrohrs 2. Zusätzlich zur Unterstützung des Gleitens verhindert der Dichtungsring 7 außerdem, dass Dämpfungsfluid in unerwünschter Weise zwischen der Innenwand des Zylinderrohrs 2 und der Umfangsfläche des Kolbens 3 durchströmt.
  • Des Weiteren sind an einer der ersten Kammer 5 zugewandten Stirnfläche 8 und an einer der zweiten Kammer 6 zugewandten gegenüberliegenden Stirnfläche 9 jeweils ein Ringfederpaket 10 und 11 angebracht. Die Ringfederpakete 10 und 11 sind bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Stoßdämpfers 1 mit Hilfe einer Schraubenmutter 12 gegen die jeweiligen Stirnflächen 8 und 9 geklemmt.
  • Ferner weist der Kolben 3 jeweils mehrere unterschiedliche Verbindungskanäle 13, 14 und 15 auf, die sich von der der ersten Kammer 5 zugewandten Stirnfläche 8 zu der der zweiten Kammer 6 zugewandten Stirnfläche 9 erstrecken. Die Verbindungskanäle 13, 14 und 15 sind jeweils auf Kreisen mit unterschiedlichen Radien im Kolben 3 angeordnet, wie nachstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der 3 noch deutlicher werden wird. Prinzipiell sind die Verbindungskanäle 13, 14 und 15 von dem in den Kammern 5 und 6 vorhandenen Dämpfungsfluid durchströmbar.
  • Insbesondere stellt die erste Reihe der Verbindungskanäle 13 zusammen mit dem Ringfederpaket 10 die Dämpfung einer durch einen gepunkteten Pfeil 16 angedeuteten Druckstufe des Stoßdämpfers 1 bereit, bei welcher der Kolben 3 über die Kolbenstange 4 in das Zylinderrohr 2 hineingedrückt wird, wie beispielsweise beim Einfedern eines Fahrzeugrads. Die zweite Reihe der Verbindungskanäle 14 hingegen stellt zusammen mit dem Ringfederpaket 11 die Dämpfung einer durch den Pfeil 17 angedeuteten Zugstufe des Stoßdämpfers 1 bereit, bei welcher der Kolben 3 mittels der Kolbenstange 4 aus dem Zylinderrohr 2 herausgezogen wird, wie zum Beispiel beim Ausfedern des Fahrzeugrads. Die Funktionsweise der Verbindungskanäle 13 und 14 in Kombination mit den jeweiligen Ringfederpakten 10 bzw. 11 während der Druck- und Zugstufe 16 bzw. 17 des Stoßdämpfers 1 ist allgemein bekannt und wird an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. Die dritte Reihe der Verbindungskanäle 15 stellt so genannte Bypasskanäle bereit, durch die das Dämpfungsfluid unter gewissen, hierin nachstehend erläuterten Betriebszuständen des Stoßdämpfers 1 zusätzlich zur Durchströmung der Verbindungskanäle 13 bzw. 14 strömen kann.
  • Das Strömen des Dämpfungsfluids durch die Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 wird bei dem in 1 gezeigten Stoßdämpfer 1 mit Hilfe eines parallel zu den Stirnflächen 8 bzw. 9 des Kolbens 3 drehbaren Verstellteils 18 gesteuert. Im vorliegenden Fall ist genau ein Verstellteil 18 vorgesehen, das rotationssymmetrisch ist und parallel zur Längsachse 19 des Kolbens 3 verlaufende, entlang eines Kreisumfangs angeordnete Durchgangsbohrungen 20 aufweist. Wie in 1 dargestellt ist, entspricht der Radius des Kreisumfangs, entlang dem die Durchgangsbohrungen 20 des Verstellteils 18 angeordnet sind, dem Radius des Kreisumfangs, entlang dem die Verbindungskanäle 15 des Kolbens 3 angeordnet sind. Die Mittelpunkte beider Kreise liegen zudem auf der Längsachse 19 des Kolbens 3. Somit sind beide Kreise deckungsgleich und die Durchgangsbohrungen 20 sind dementsprechend den Verbindungskanälen 15 zugeordnet.
  • Um durch das Drehen des Verstellteils 18 den Strömungsquerschnitt der den Durchgangsbohrungen 20 zugeordneten Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 steuern zu können, weist das Verstellteil 18 in dem vorliegend dargestellten Fall eine an der Stirnfläche 8 anliegende Anlagefläche auf, die von den Durchgangsbohrungen 20 in der Weise durchsetzt ist, dass sich die Durchgangsbohrungen 20 einerseits zur Stirnfläche 8 des Kolbens 3 hin öffnen und sich andererseits zur Kammer 5 hin öffnen. Somit können die Durchgangsbohrungen 20 in Abhängigkeit von der Drehstellung des Verstellteils 18 in keinerlei, einer teilweisen oder vollständigen Überdeckung mit den Verbindungskanälen 15 des Kolbens 3 gebracht werden. Insbesondere lässt sich das Verstellteil 18 wenigstens in eine erste Drehstellung drehen, in der die stirnflächenseitigen Öffnungen der Durchgangsbohrungen 20 keinerlei Überdeckung mit den am Verstellteil 18 anliegenden stirnflächenseitigen Öffnungen der Verbindungskanäle 15 des Kolbens 3 aufweisen, und in eine zweite Drehstellung, in der die stirnflächenseitigen Öffnungen der Durchgangsbohrungen 20 eine vollständige Überdeckung mit den am Verstellteil 18 anliegenden stirnflächenseitigen Öffnungen der Verbindungskanäle 15 des Kolbens 3 aufweisen. Auf diese Weise lässt sich die Durchströmung der Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 von dem Dämpfungsfluid sowohl während der Druck- als auch während der Zugstufe des Stoßdämpfers steuern bzw. wenigstens ein- und ausschalten.
  • Mit anderen Worten kann bei dem in 1 dargestellten Stoßdämpfer 1 das Dämpfungsfluid in der ersten Drehstellung des Verstellteils 18 während der Druck- bzw. Zugstufe des Stoßdämpfers 1 nicht durch die Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 im Kolben 3 zwischen den Kammern 5 und 6 strömen, sondern lediglich durch die Verbindungskanäle 13 bzw. 14. In der zweiten Drehstellung des Verstellteils 18 hingegen kann das Dämpfungsfluid während der Druck- bzw. Zugstufe des Stoßdämpfers 1 zusätzlich auch durch die Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 zwischen den Kammern 5 und 6 strömen, wodurch der dem Kolben 3 entgegengesetzte Strömungswiderstand und damit die von dem Stoßdämpfer 1 bereitgestellte Dämpfungskraft verringert wird.
  • Wie in 1 weiter zu erkennen ist, ist das Verstellteil 18 zur Ermöglichung seiner Drehung parallel zur Stirnfläche 8 des Kolbens 3 bzw. um die Längsachse 19 des Kolbens 3 drehbar an der Kolbenstange 4 gelagert. Insbesondere ist am Verstellteil 18 des Stoßdämpfers 1 ein elektromagnetischer Aktor 21 vorgesehen, mit dessen Hilfe das Verstellteil 18 gedreht werden kann. Bevorzugt ist der Aktor ein ringförmiger Aktor, da dieser nur eine geringe axiale Höhe aufweist und somit in axialer Richtung des Kolbens 3 einen kompakten Aufbau der Anordnung aus Kolben 3 und Verstellteil 18 und damit insgesamt der Kolben-Zylinder-Anordnung 1, das heißt des Stoßdämpfers 1, ermöglicht. Ferner ist das Verstellteil 18 im vorliegend dargestellten Fall in einer Drehrichtung mittels eines Federelements 22 federbelastet. Die Federbelastung des Verstellteils 18 in eine Drehrichtung ermöglicht die Verwendung eines lediglich in eine Drehrichtung verstellenden Aktors. Die Rückstellung des Verstellteils 18 wird durch das die Federbelastung bereitstellende Federelement 22 bewirkt.
  • Um die Strömung des Dämpfungsfluids zwischen den Kammern 5 und 6 durch die Verbindungskanäle 13 und 14 während einer Druck- und Zugstufe des Stoßdämpfers zu ermöglichen, weist das Verstellteil 18 ferner eine Reihe von weiteren Durchgangsbohrungen 23 auf, die ebenfalls im Verstellteil 18 auf einem Kreisumfang verteilt angeordnet sind.
  • 2 stellt eine Draufsicht auf das Verstellteil 18 des Schwingungsdämpfers 1 aus 1 von oben gesehen dar. Deutlich ist zu erkennen, wie die Durchgangsbohrungen 20 und 23 jeweils entlang eines Kreisumfangs mit unterschiedlichen Radien verteilt angeordnet sind, wobei die den Verbindungs- bzw. Bypasskanälen 15 des Kolbens 3 zugeordneten Durchgangsbohrungen 20 radial weiter außen angeordnet sind als die den Verbindungskanälen 13 und 14 zugeordneten Durchgangsbohrungen 23.
  • 3 stellt eine Draufsicht auf die dem Verstellteil 18 des Schwingungsdämpfers 1 aus 1 zugewandte Stirnfläche 8 des Kolbens 3 dar. Auch hier ist zu erkennen, dass die Verbindungskanäle 13, 14 und 15 jeweils entlang Kreisumfängen mit unterschiedlichen Radien verteilt angeordnet sind, wobei die Öffnungen der Verbindungskanäle 13 auf der dem Verstellteil 18 zugewandten Stirnfläche 8 des Kolbens 3 radial am weitesten innen angeordnet sind, die Öffnungen der Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 radial am weitesten außen angeordnet sind und die Öffnungen der Verbindungskanäle 14 radial zwischen den Verbindungskanälen 13 und 15 angeordnet sind.
  • Die 4 bis 7 stellen Strömungsschemata durch die Anordnung aus Kolben 3 und Verstellteil 18 des in 1 gezeigten Stoßdämpfers 1 dar.
  • 4 stellt ein Durchströmungsschema während einer Druckstufe 16 des Schwingungsdämpfers 1 aus 1 mit durch das Verstellteil 18 verschlossenen Verbindungs- bzw. Bypasskanälen 15 dar. Wie durch die in 4 dargestellten Strömungspfeile ersichtlich ist, strömt das Dämpfungsfluid bei der Druckstufe 16 aus der Kammer 6 durch die Verbindungskanäle 13, das Ringfederpaket 10 und die Durchbohrungen 23 in die Kammer 5.
  • 5 stellt ein Durchströmungsschema während einer Zugstufe 17 des Schwingungsdämpfers 1 aus 1 mit durch das Verstellteil 18 verschlossenen Verbindungs- bzw. Bypasskanälen 15 dar. Wie durch die in 5 dargestellten Strömungspfeile ersichtlich ist, strömt das Dämpfungsfluid bei der Druckstufe 17 aus der Kammer 5 durch die die Durchbohrungen 23, die Verbindungskanäle 14 und das Ringfederpaket 11 in die Kammer 6.
  • 6 stellt ein Durchströmungsschema während einer Druckstufe 16 des Schwingungsdämpfers 1 aus 1 mit durch das Verstellteil 18 geöffneten Verbindungs- bzw. Bypasskanälen 15 dar. Zusätzlich zur in 4 gezeigten Durchströmung der Verbindungskanäle 13, des Ringfederpakets 10 und der Durchbohrungen 23 strömt das Dämpfungsfluid in dem in 6 dargestellten Fall ebenso von der Kammer 6 durch die Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 und die Durchbohrungen 20 in die Kammer 5.
  • 7 stellt ein Durchströmungsschema während einer Zugstufe 17 des Schwingungsdämpfers 1 aus 1 mit durch das Verstellteil 18 geöffneten Verbindungs- bzw. Bypasskanälen 15 dar. Zusätzlich zur in 5 gezeigten Durchströmung der Durchbohrungen 23, der Verbindungskanäle 14 und des Ringfederpakets 11 strömt das Dämpfungsfluid in dem in 7 dargestellten Fall ebenso von der Kammer 5 durch die Durchbohrungen 20 und die Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 in die Kammer 6.
  • Die von dem Stoßdämpfer 1 bereitgestellte Dämpfungskraft ist in den in den 4 und 5 dargestellten Fällen aufgrund der verschlossenen Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 größer als in den in den 6 und 7 dargestellten Fällen, in denen die Verbindungs- bzw. Bypasskanäle 15 von dem Dämpfungsfluid zusätzlich durchströmt werden können.
  • Der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer wurde anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Der vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer ist nicht auf die hierin offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern umfasst auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen. Insbesondere ist es denkbar, dass das Verstellteil jede beliebige Zwischendrehstellung zwischen der oben beschriebenen ersten und zweiten Drehstellung einnehmen kann. Auf diese Weise lassen sich der Strömungsquerschnitt und damit der dem Kolben entgegengesetzte Strömungswiderstand während der Druck- und Zugstufe des Stoßdämpfers stufenlos verändern.
  • In bevorzugter Ausführung wird der erfindungsgemäße Schwingungsdämpfer als dämpfungseinstellbarer Stoßdämpfer an einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs zur Dämpfung der Ein- und Ausfederbewegungen des von der Radaufhängung drehbar gehaltenen Rads verwendet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Schwingungsdämpfer, Stoßdämpfer
    2
    Zylinderrohr
    3
    Kolben
    4
    Kolbenstange
    5
    Erste Kammer
    6
    Zweite Kammer
    7
    Dichtungsring
    8
    Stirnfläche, die 5 zugewandt ist
    9
    Stirnfläche, die 6 zugewandt ist
    10
    Ringfederpaket
    11
    Ringfederpaket
    12
    Schraubenmutter
    13
    Verbindungskanal
    14
    Verbindungskanal
    15
    Verbindungskanal
    16
    Druckstufe
    17
    Zugstufe
    18
    Verstellteil
    19
    Längsachse von 3
    20
    Durchgangsbohrung
    21
    Aktor
    22
    Federelement
    23
    Durchgangsbohrung
    X
    Erste Raumrichtung
    Y
    Zweite Raumrichtung
    Z
    Dritte Raumrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2012/0193919 A1 [0005]

Claims (6)

  1. Schwingungsdämpfer, insbesondere dämpfungseinstellbarer Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge, umfassend einen innerhalb eines Zylinderrohrs (2) geführten, darin axial verschiebbaren Kolben (3), der an einer Kolbenstange (4) befestigt ist, das Zylinderrohr (2) in eine erste Kammer (5) und eine zweite Kammer (6) teilt und von einem in den Kammern (5, 6) vorgesehenen Dämpfungsfluid durchströmbare Verbindungskanäle (13, 14, 15) aufweist, die sich von einer der ersten Kammer (5) zugewandten Stirnfläche (8) des Kolbens (3) zu einer der zweiten Kammer (6) zugewandten gegenüberliegenden Stirnfläche (9) des Kolbens (3) erstrecken, gekennzeichnet durch wenigstens ein parallel zu den Stirnflächen (8, 9) des Kolbens (3) drehbares Verstellteil (18), das wenigstens einem Verbindungskanal (15) zugeordnet ist und durch dessen Drehung der Strömungsquerschnitt jedes zugeordneten Verbindungskanals (15) veränderbar ist.
  2. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellteil (18) eine an einer der beiden Stirnflächen (8) anliegende Anlagefläche aufweist, die von wenigstens einer sich einerseits zur Stirnfläche (8) hin öffnenden und sich andererseits zur entsprechenden Kammer (5) hin öffnenden Durchgangsbohrung (20) durchsetzt ist, wobei die stirnflächenseitige Öffnung der Durchgangsbohrung (20) in einer ersten Drehstellung des Verstellteils (18) keinerlei Überdeckung mit der am Verstellteil (18) anliegenden stirnflächenseitigen Öffnung des Verbindungskanals (15) des Kolbens (3) aufweist und in einer zweiten Drehstellung des Verstellteils (18) eine vollständige Überdeckung mit der am Verstellteil (18) anliegenden stirnflächenseitigen Öffnung des Verbindungskanals (15) des Kolbens (3) aufweist.
  3. Schwingungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellteil (18) ausgelegt ist, jede beliebige Zwischendrehstellung zwischen der ersten Drehstellung und der zweiten Drehstellung einzunehmen.
  4. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Verstellteil (18) vorgesehen ist, das rotationssymmetrisch ist und an der Kolbenstange (4) drehbar gelagert ist, wobei die an der Stirnfläche (8) des Kolbens (3) anliegenden Durchgangsbohrungen (20) des Verstellteils (18) sowie die den Durchgangsbohrungen (20) zugeordneten Verbindungskanäle (15) des Kolbens (3) jeweils auf einem Kreisumfang mit demselben Radius verteilt angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der Längsachse (19) des Kolbens (3) liegt.
  5. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Verstellteil (18) ein elektromagnetischer Aktor (21) vorgesehen ist, der die Drehung des Verstellteils (18) bewirkt.
  6. Schwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellteil (18) in einer Drehrichtung federbelastet ist.
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