DE102016221980A1

DE102016221980A1 - Dämpfervorrichtung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der Dämpfervorrichtung

Info

Publication number: DE102016221980A1
Application number: DE102016221980.4A
Authority: DE
Inventors: Steffen Heyn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-11-09
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2018-05-09

Abstract

Stoßdämpfer werden in Fahrwerken von Fahrzeugen eingesetzt um Schwingungen von gefederten Massen schnell abklingen zu lassen. Zur Steuerung der Dämpfkraft des Stoßdämpfers werden spezielle Ventile verwendet, wobei der Ölfluss in dem Stoßdämpfer umgeleitet bzw. gesperrt werden kann, um so eine Regulierung der Dämpfkraft in Relation zur Bewegungsfrequenz des Fahrzeugs einzustellen.Hierzu wird eine Dämpfervorrichtung 1 mit einem ersten und einem zweiten Halbkolben 4, 5, wobei der erste Halbkolben 4 eine Einlassöffnung 8 und der zweite Halbkolben 5 eine Auslassöffnung 9 aufweisen, mit einem Steuerkolben 17 zur Steuerung einer Dämpfung der Dämpfervorrichtung 1, mit einer Kolbenstange 3, wobei der erste und der zweite Halbkolben 4, 5 auf der Kolbenstange 3 befestigt sind, wobei der Steuerkolben 17 zwischen den beiden Halbkolben 4, 5 axial verschiebbar ist, mit mindestens einer Ventileinrichtung 12 zur Einstellung des Durchflusses durch die Einlassöffnung 8, wobei durch die Einstellung des Durchflusses eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 kontrolliert wird, vorgeschlagen, mit mindestens eine Federeinrichtung 25, wobei die Federeinrichtung 25 die Ventileinrichtung 12 mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei der Steuerkolben 17 bei einer axialen Verschiebung entlang der Hauptachse H die Federkraft der Federeinrichtung 25 und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 steuert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dämpfervorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit der Dämpfervorrichtung.
Stoßdämpfer werden meist in Kombination mit einer Federung in Fahrwerken von Kraftfahrzeugen eingesetzt, um Schwingungen von gefederten Massen schnell abklingen zu lassen. Dabei verbindet der Dämpfer beispielsweise eine Achskonstruktion eines Rades mit der Karosserie des Fahrzeuges. Insbesondere werden hierzu hydraulische Stoßdämpfer eingesetzt, diese bestehen im Wesentlichen aus einem Kolben, einer Kolbenstange und einem mit Öl befüllten Zylinder. Zur Steuerung der Dämpfkraft des Stoßdämpfers werden spezielle Ventile verwendet, wobei je nach Bedarf der Ölfluss in dem Stoßdämpfer umgeleitet bzw. gesperrt werden kann, um so eine Regulierung der Dämpfkraft in Relation zur Bewegungsfrequenz des Fahrzeugs zu realisieren.
Die Druckschrift US 5 248 014 A , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt einen hydraulischen Stoßdämpfer für die Verwendung in einem Aufhängungssystem eines Fahrzeugs, wobei die Strömung eines Hydraulikfluids in einem Hydraulikfluidkanal zwischen zwei Zylinderkammern durch die gleitende Bewegung eines Kolbens in einem Zylinder gesteuert wird, um eine Dämpfungskraft zu erzeugen. Bei einer hohen Schwingungsfrequenz des Kolbens fließt eine geringe Menge der Hydraulikflüssigkeit durch einen Drosseldurchgang in eine obere Kammer, so dass der Grad der Bewegung eines Verschluss ebenfalls gering ist. Somit wird ein Öffnungsdurchgang offen gehalten, so dass die Hydraulikflüssigkeit von einer oberen Zylinderkammer in eine untere Zylinderkammer mit geringem Widerstand zirkuliert. Dementsprechend wird eine kleine Dämpfungskraft erzeugt. Bei einer geringen Schwingungsfrequenz des Kolbens fließt eine erhöhte Menge der Hydraulikflüssigkeit durch den Drosseldurchgang in die obere Kammer, so dass der Grad der Bewegung des Verschluss sich ebenfalls erhöht. Somit wird ein Öffnungsdurchgang geschlossen, bei vollständiger Schließung fließt die Hydraulikflüssigkeit der oberen Zylinderkammer durch einen Kanal des Kolbens in die untere Zylinderkammer, so dass eine hohe Dämpfungskraft erzeugt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfervorrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche ein frequenzselektives Kolbenventil aufweist und kostengünstig in der Fertigung ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Dämpfervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit der Dämpfervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Dämpfervorrichtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Insbesondere ist die Dämpfervorrichtung als ein hydraulischer Stoßdämpfer, vorzugsweise als ein Einrohrstoßdämpfer oder als ein Zweirohrstoßdämpfer, ausgebildet. Insbesondere ist das Fahrzeug ein Kraftfahrzeug, vorzugsweise ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen, oder ein Schienenfahrzeug. Besonders bevorzugt ist die Dämpfervorrichtung für ein Fahrwerk des Fahrzeuges geeignet und/oder ausgebildet.
Die Dämpfervorrichtung weist einen ersten und einen zweiten Halbkolben auf. Insbesondere weist die Dämpfervorrichtung ein Dämpferrohr auf. Vorzugsweise sind die beiden Halbkolben in dem Dämpferrohr angeordnet. Insbesondere weist der erste und/oder der zweite Halbkolben mindestens ein Dichtmittel, im Speziellen mehr als zwei Dichtmittel, zur Abdichtung der Halbkolben gegenüber dem Dämpferrohr auf. Besonders bevorzugt ist das Dichtmittel als ein Dichtring ausgebildet, wobei der Dichtring in einer umlaufenden Nut des Halbkolbens eingesetzt ist.
Der erste und der zweite Halbkolben definieren einen ersten, einen zweiten und einen dritten Arbeitsraum. Insbesondere hat das Dichtmittel die Funktion, bei einer Verschiebung des ersten und/oder des zweiten Halbkolbens innerhalb des Dämpferrohrs, insbesondere bei geringen Reibungskräften, den ersten und/oder den zweiten und/oder den dritten Arbeitsraum gegeneinander abzudichten. Vorzugsweise ist der erste und/oder der zweite und/oder der dritte Arbeitsraum mit einem Fluid, vorzugsweise einem Öl, insbesondere temporär befüllt.
Der zweite Arbeitsraum ist zwischen den beiden Halbkolben angeordnet, wobei der erste Halbkolben den ersten Arbeitsraum von dem zweiten Arbeitsraum trennt und/oder der zweite Arbeitskolben den dritten Arbeitsraum von dem zweiten Arbeitsraum trennt. Insbesondere erstrecken sich der erste Arbeitsraum von einer Dämpferkappe, vorzugsweise eine Stopfbuchse, zu dem ersten Halbkolben und/oder der zweite Arbeitsraum von dem ersten Halbkolben zu dem zweiten Halbkolben und/oder der dritte Arbeitsraum von dem zweiten Halbkolben zu einem Dämpferboden. Besonders bevorzugt ändert sich das Volumen des ersten und des dritten Arbeitsraums bei der Verschiebung der beiden Halbkolben, wobei insbesondere das Volumen des zweiten Arbeitsraums gleich bleibt.
Der erste Halbkolben weist mindestens eine Einlassöffnung auf. Insbesondere hat die Einlassöffnung die Funktion den ersten Arbeitsraum mit dem zweiten Arbeitsraum strömungstechnisch zu verbinden, so dass das Fluid von dem ersten in den zweiten Arbeitsraum einfließen kann. Vorzugsweise weist der erste Halbkolben mehr als zwei, im Speziellen mehr als sechs Einlassöffnungen auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der erste Halbkolben weniger als zehn, vorzugsweise weniger als vier Einlassöffnungen auf.
Der zweite Halbkolben weist mindestens eine Auslassöffnung auf. Insbesondere hat die Auslassöffnung die Funktion den zweiten Arbeitsraum mit dem dritten Arbeitsraum strömungstechnisch zu verbinden, so dass das Fluid von dem zweiten in den dritten Arbeitsraum abfließen kann. Vorzugsweise weist der zweite Halbkolben mehr als zwei, im Speziellen mehr als sechs Auslassöffnungen auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der zweite Halbkolben weniger als zehn, vorzugsweise weniger als vier Auslassöffnungen auf. Besonders bevorzugt weisen der erste und der zweite Halbkolben die gleiche Anzahl an Auslassöffnungen bzw. Einlassöffnungen auf.
Die Dämpfervorrichtung weist einen Steuerkolben zur Steuerung einer Dämpfung der Dämpfervorrichtung auf. Insbesondere weist der Steuerkolben einen geringeren Außendurchmesser als der erste und/oder der zweite Halbkolben auf. Insbesondere beträgt die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des ersten und/oder des zweiten Halbkolbens und des Steuerkolbens mehr als 1 mm, vorzugsweise mehr als 25 mm, im Speziellen mehr als 50 mm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die Differenz weniger als 100 mm, vorzugsweise weniger als 40 mm, im Speziellen weniger als 15 mm.
Der Steuerkolben ist zwischen dem ersten und dem zweiten Halbkolben angeordnet. Insbesondere ist der Steuerkolben in dem zweiten Arbeitsraum angeordnet. Vorzugsweise ist der Steuerkolben von dem ersten und/oder dem zweiten Halbkolben und/oder dem Dämpferrohr beabstandet angeordnet.
Die Dämpfervorrichtung weist eine Kolbenstange auf, wobei die Kolbenstange eine Hauptachse definiert. Insbesondere hat die Kolbenstange die Funktion den ersten und/oder den zweiten Halbkolben und/oder den Steuerkolben in dem Dämpferrohr zu führen. Vorzugsweise dichtet die Kolbenstange zusammen mit der Dämpferkappe bzw. der Stopfbuchse den ersten Arbeitsraum gegen die Umgebung ab. Insbesondere definiert die Kolbenstange mit ihrer Längsachse die Hauptachse. Besonders bevorzugt ist die Kolbenstange koaxial und/oder konzentrisch in dem Dämpferrohr angeordnet.
Der erste und der zweite Halbkolben sind auf der Kolbenstange befestigt. Insbesondere sind die beiden Halbkolben koaxial und/oder konzentrisch zu der Kolbenstange bzw. der Hauptachse angeordnet. Insbesondere sind der erste und/oder der zweite Halbkolben stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in radialer und/oder axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse mit der Kolbenstange verbunden. Vorzugsweise weist die Kolbenstange ein abgesetztes Ende auf, wobei der erste und/oder der zweite Halbkolben auf das abgesetzte Ende aufschiebbar sind. Besonders bevorzugt sind die beiden Halbkolben in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse durch mindestens ein Sicherungsmittel gesichert.
Beispielsweise ist das Sicherungsmittel ein Sicherungsstift oder eine Schraubenmutter.
Der Steuerkolben ist zwischen den beiden Halbkolben entlang der Hauptachse axial verschiebbar. Insbesondere ist der Steuerkolben koaxial und/oder konzentrisch zu der Kolbenstange bzw. der Hauptachse angeordnet. Vorzugsweise ist der Steuerkolben auf die Kolbenstange bzw. auf das abgesetzte Ende aufgeschoben, wobei der Steuerkolben besonders bevorzugt eine Spielpassung mit der Kolbenstange bildet. Insbesondere ist der Steuerkolben in einer Ruhelage mittig in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse zwischen den beiden Halbkolben angeordnet.
Optional ergänzend weist die Dämpfervorrichtung mindestens eine Gleitbuchse auf. Insbesondere hat die Gleitbuchse die Funktion einen Abstand in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse zwischen den beiden Halbkolben zu definieren und/oder um die Reibung des Steuerkolbens bei der axialen Verschiebung zu reduzieren. Vorzugsweise ist die Gleitbuchse zwischen dem ersten und dem zweiten Halbkolben auf die Kolbenstange aufgeschoben. Besonders bevorzugt ist der Steuerkolben auf die Gleitbuchse aufgeschoben.
Die Dämpfervorrichtung weist mindestens eine Ventileinrichtung zur Einstellung des Durchflusses durch die Einlassöffnung auf, wobei durch die Einstellung des Durchflusses eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung kontrolliert wird. Insbesondere ist die Ventileinrichtung ausgebildet, einen freien Öffnungsquerschnitt der Einlassöffnung zu ändern. Vorzugsweise ist die Ventileinrichtung als ein Rückschlagventil und/oder als ein Rückschlagventil ausgebildet. Insbesondere ist die Ventileinrichtung zwischen dem ersten Halbkolben und dem Steuerkolben, vorzugsweise zwischen dem ersten Halbkolben und der Gleitbuchse, in dem zweiten Arbeitsraum angeordnet. Vorzugsweise liegt die Ventileinrichtung stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an der Kolbenstange und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an dem ersten Halbkolben oder der Gleitbuchse mittelbar oder unmittelbar an.
Im Rahmen der Erfindung weist die Dämpfervorrichtung mindestens eine Federeinrichtung auf, wobei die Federeinrichtung die Ventileinrichtung zur Änderung des Durchflusses durch die Einlassöffnung mit einer Federkraft beaufschlagt. Insbesondere ist die Federeinrichtung zwischen dem Steuerkolben und der Ventileinrichtung angeordnet. Vorzugsweise liegt die Federeinrichtung mittelbar und/oder unmittelbar an der Ventileinrichtung und/oder an dem Steuerkolben an.
Der Steuerkolben steuert bei einer axialen Verschiebung entlang der Hauptachse die Federkraft der Federeinrichtung und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung. Insbesondere wird die Federkraft bei einer axialen Verschiebung des Steuerkolbens entlang der Hauptachse in Richtung der Ventileinrichtung erhöht, so dass der freie Öffnungsquerschnitt der Ventileinrichtung verringert wird und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung erhöht wird. Dadurch ergibt sich ein hartes Dämpfungsverhalten für die Dämpfervorrichtung, wobei das harte Dämpfungsverhalten vorzugsweise bei einer niederfrequenten Anregung der Dämpfervorrichtung erzeugt wird.
Insbesondere wird die Federkraft bei einer axialen Verschiebung des Steuerkolbens entlang der Hauptachse von der Ventileinrichtung weg verringert, so dass der freie Öffnungsquerschnitt der Ventileinrichtung vergrößert wird und die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung ausgehend von einer Minimalkennlinie nur geringfügig erhöht wird. Dadurch ergibt sich ein weiches Dämpfungsverhalten für die Dämpfervorrichtung, wobei das weiche Dämpfungsverhalten vorzugsweise bei einer hochfrequenten Anregung der Dämpfervorrichtung erzeugt wird.
Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass durch die einfachere Führung der Volumenströme zum einen eine kostengünstige Fertigung der Dämpfervorrichtung realisiert werden kann und zum anderen ein störungssicherer Betrieb gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die besondere Ausgestaltung der Dämpfervorrichtung eine frequenzselektive Dämpfung sowohl in eine Zug- oder in eine Druckrichtung erfolgt.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist der zweite Halbkolben mindestens eine weitere Einlassöffnung auf. Insbesondere hat die weitere Einlassöffnung die Funktion den dritten Arbeitsraum mit dem zweiten Arbeitsraum strömungstechnisch zu verbinden, so dass das Fluid von dem dritten in den zweiten Arbeitsraum einfließen kann. Vorzugsweise weist der zweite Halbkolben mehr als zwei, im Speziellen mehr als sechs weitere Einlassöffnungen auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der zweite Halbkolben weniger als zehn, vorzugsweise weniger als vier Einlassöffnungen auf.
Der erste Halbkolben weist mindestens eine weitere Auslassöffnung auf. Insbesondere hat die weitere Auslassöffnung die Funktion den zweiten Arbeitsraum mit dem ersten Arbeitsraum strömungstechnisch zu verbinden, so dass das Fluid von dem zweiten in den ersten Arbeitsraum abfließen kann. Vorzugsweise weist der zweite Halbkolben mehr als zwei, im Speziellen mehr als sechs weitere Auslassöffnungen auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der erste Halbkolben weniger als zehn, vorzugsweise weniger als vier weitere Auslassöffnungen auf. Besonders bevorzugt weist der erste Halbkolben die gleiche Anzahl an Einlassöffnungen und weiteren Auslassöffnungen und/oder der zweite Halbkolben die gleiche Anzahl an Auslassöffnungen und weiteren Einlassöffnungen auf.
Insbesondere sind die Einlassöffnung und/oder die weitere Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung und/oder die weitere Auslassöffnung als eine zur Hauptachs parallel oder schräg verlaufende Bohrung oder Durchbruch ausgebildet. Beispielsweise weisen die Einlassöffnung und/oder die weitere Einlassöffnung und/oder die Auslassöffnung und/oder die weitere Auslassöffnung einen nierenförmigen oder einen runden oder einen ovalen Querschnitt auf. Insbesondere ist der erste Halbkolben symmetrisch oder spiegelsymmetrisch zu dem zweiten Halbkolben ausgebildet.
Die Dämpfervorrichtung weist eine weitere Ventileinrichtung zur Einstellung des Durchflusses durch die weitere Einlassöffnung auf. Insbesondere ist die weitere Ventileinrichtung ausgebildet, einen freien Öffnungsquerschnitt der weiteren Einlassöffnung zu ändern. Vorzugsweise ist die weitere Ventileinrichtung als ein Rückschlagventil und/oder als ein Rückschlagventil ausgebildet. Insbesondere ist die Ventileinrichtung zwischen dem zweiten Halbkolben und dem Steuerkolben, vorzugsweise zwischen dem zweiten Halbkolben und der Gleitbuchse, in dem zweiten Arbeitsraum angeordnet. Vorzugsweise liegt die weitere Ventileinrichtung stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an der Kolbenstange und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an dem zweiten Halbkolben oder der Gleitbuchse an.
Optional ergänzend weist die Dämpfervorrichtung eine erste und/oder eine zweite Abdeckscheibe als eine obere und/oder eine untere weitere Ventileinrichtung auf. Insbesondere ist die erste Abdeckscheibe zwischen der Kolbenstange und dem ersten Halbkolben in dem ersten Arbeitsraum und/oder die zweite Abdeckscheibe zwischen dem Sicherungsmittel und dem zweiten Halbkolben in dem dritten Arbeitsraum angeordnet. Vorzugsweise liegt die erste Abdeckscheibe stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an der Kolbenstange und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an dem ersten Halbkolben und/oder an der Kolbenstange mittelbar oder unmittelbar an. Vorzugsweise liegt die zweite Abdeckscheibe stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an der Kolbenstange und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse an dem zweiten Halbkolben und/oder an dem Sicherungsmittel mittelbar oder unmittelbar an.
Insbesondere hat die erste und/oder die zweite Abdeckscheibe die Funktion den freien Öffnungsquerschnitt der Auslassöffnung und/oder der weiteren Auslassöffnung zu ändern und/oder den Durchfluss durch die Auslassöffnung und/oder die weitere Auslassöffnung einzustellen. Insbesondere ist die erste und/oder die zweite Abdeckscheibe als ein Rückschlagventil und/oder als Rückschlagventil ausgebildet. Besonders bevorzugt weisen die erste und/oder die zweite Abdeckscheibe mindestens eine Ausnehmung auf. Vorzugsweise bildet die Ausnehmung der ersten Abdeckscheibe einen Einlass für die Einlassöffnung und/oder die Ausnehmung der zweiten Abdeckscheibe einen Einlass für die weitere Einlassöffnung. Beispielsweise sind die Ausnehmungen als Bohrungen oder Durchbrüche ausgebildet. Besonders bevorzugt jedoch ist die Ausnehmung nierenförmig.
Insbesondere ist die Ventileinrichtung und/oder die weitere Ventileinrichtung und/oder die erste und/oder die zweite Abdeckscheibe als eine Federscheibe oder als ein Federscheibenpaket ausgebildet. Insbesondere weist das Federscheibenpaket mehr als zwei, vorzugsweise mehr als vier, im Speziellen mehr als acht Federscheiben auf. Alternativ oder optional ergänzend weist das Federscheibenpaket weniger als zehn, vorzugsweise weniger als fünf, im Speziellen weniger als drei Federscheiben auf. Vorzugsweise sind die Ventileinrichtung und/oder die weitere Ventileinrichtung und/oder die erste und/oder die zweite Abdeckscheibe koaxial in Bezug auf die Hauptachse zu der Kolbenstange angeordnet.
Die Dämpfervorrichtung weist eine weitere Federeinrichtung auf, wobei die weitere Federeinrichtung die weitere Ventileinrichtung zur Änderung des Durchflusses durch die weitere Einlassöffnung mit einer weiteren Federkraft beaufschlagt. Insbesondere ist die weitere Federeinrichtung zwischen dem Steuerkolben und der weiteren Ventileinrichtung angeordnet. Vorzugsweise liegt die weitere Federeinrichtung mittelbar und/oder unmittelbar an der weiteren Ventileinrichtung und/oder an dem Steuerkolben an.
Insbesondere sind die Federeinrichtung und/oder die weitere Federeinrichtung als eine Biegefeder und/oder eine Torsionsfeder ausgebildet. Besonders bevorzugt jedoch ist die Federeinrichtung und/oder die weitere Federeinrichtung durch mindestens eine Tellerfeder gebildet. Insbesondere weist die Federeinrichtung und/oder die weitere Federeinrichtung mehr als zwei, im Speziellen mehr als sechs Tellerfedern auf. Alternativ oder optional ergänzend weist die Federeinrichtung weniger als zehn, vorzugsweise weniger als vier Tellerfedern auf. Insbesondere weisen die Federeinrichtung und die weitere Federeinrichtung die gleiche oder eine unterschiedliche Federhärte auf. Insbesondere sind die Federeinrichtung und/oder die weitere Federeinrichtung koaxial in Bezug auf die Hauptachse zu der Kolbenstange angeordnet.
Der Steuerkolben steuert bei einer axialen Verschiebung entlang der Hauptachse die Federkraft der Federeinrichtung und die weitere Federkraft der weiteren Federeinrichtung und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung in einer Zugrichtung oder in einer Druckrichtung der Kolbenstange. Besonders bevorzugt sind die beiden Federeinrichtungen mit dem Steuerkolben wirkverbunden, so dass vorzugsweise bei einer axialen Verschiebung des Steuerkolbens entlang der Hauptachse die Federkraft die auf die Ventileinrichtung wirkt erhöht bzw. verringert wird und gleichzeitig die weitere Federkraft die auf die weitere Ventileinrichtung wirkt verringert bzw. erhöht wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Dämpfervorrichtung ein Steuerkolbengehäuse zur Aufnahme des Steuerkolbens auf. Insbesondere bildet das Steuerkolbengehäuse eine Führung für den Steuerkolben in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse. Vorzugsweise bildet der Steuerkolben in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse mit dem Steuerkolbengehäuse einen Formschluss. Besonders bevorzugt bildet das Steuerkolbengehäuse einen abgeschlossenen Raum gegenüber dem zweiten Arbeitsraum.
Der Steuerkolben und das Steuerkolbengehäuse definieren einen ersten und einen zweiten Steuerraum. Insbesondere weist das Steuerkolbengehäuse eine erste und eine zweite Gehäusehälfte auf. Vorzugsweise ist der zweite Steuerraum in axialer Richtung durch den Steuerkolben und die erste Gehäusehälfte und in radialer Richtung durch die Kolbenstange oder die Gleitbuche und die erste Gehäusehälfte begrenzt. Vorzugsweise ist der erste Steuerraum in axialer Richtung durch den Steuerkolben und die zweite Gehäusehälfte und in radialer Richtung durch die Kolbenstange oder die Gleitbuche und die zweite Gehäusehälfte begrenzt. Insbesondere ändert sich das Volumen des ersten und des zweiten Steuerraums bei der axialen Verschiebung des Steuerkolbens.
Das Steuerkolbengehäuse ist an der Kolbenstange befestigt. Insbesondere ist das Steuerkolbengehäuse stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Gleitbuchse und/oder der Kolbenstange verbunden. Vorzugsweise ist das Steuerkolbengehäuse koaxial und/oder konzentrisch zwischen den beiden Halbkolben in dem zweiten Arbeitsraum angeordnet.
Das Steuerkolbengehäuse bildet einen oberen und einen unteren Anschlag für den Steuerkolben in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse. Insbesondere ist der Steuerkolben zwischen dem oberen und dem unteren Anschlag verschiebbar. Vorzugsweise begrenzt der obere Anschlag den Steuerkolben axial in Richtung des ersten Halbkolbens und der untere Anschlag den Steuerkolben axial in Richtung des zweiten Halbkolbens. Vorzugsweise bildet die erste Gehäusehälfte den oberen und die zweite Gehäusehälfte den unteren Anschlag.
Insbesondere weist der Steuerkolben in Umlaufrichtung an seiner radialen Außenseite einen Verbindungsabschnitt und das Steuerkolbengehäuse einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des Verbindungsabschnitts auf. Besonders bevorzugt ist der Verbindungsabschnitt als ein Steg oder mindestens zwei voneinander regelmäßig beabstandete Zapfen ausgebildet. Besonders bevorzugt wird die Aufnahme durch die beiden Gehäusehälften, wobei die beiden Gehäusehälften in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse voneinander beabstandet sind, oder durch mindestens eine Aussparung in dem Steuerkolbengehäuse gebildet. Insbesondere bildet der Aufnahmeabschnitt den oberen und den unteren Anschlag, wobei der Verbindungsabschnitt bei der axialen Verschiebung des Steuerkolbens zwischen dem oberen und dem unteren Anschlag verschiebbar ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Dämpfervorrichtung eine Steuerhülse auf. Insbesondere ist die Steuerhülse zylinderförmig. Vorzugsweise ist die Steuerhülse koaxial und/oder konzentrisch zu dem Steuerkolben und/oder dem Steuerkolbengehäuse angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Innendurchmesser der Steuerhülse größer als der Außendurchmesser des Steuerkolbengehäuses ist. Insbesondere beträgt die Differenz mehr als 1 mm, im Speziellen mehr als 5 mm. Besonders bevorzugt ist die Steuerhülse mit dem Steuerkolben wirkverbunden, so dass eine Bewegung des Steuerkolbens direkt auf die Steuerhülse übertragen wird. Im Speziellen ist die Steuerhülse mit dem Verbindungsabschnitt des Steuerkolbens formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden, so dass insbesondere bei Verschiebung des Steuerkolbens die Steuerhülse verschoben wird.
Die Steuerhülse bildet einen Federsitz für die Federeinrichtung und/oder die weitere Federeinrichtung. Insbesondere sind die Federeinrichtung und/oder die weitere Federeinrichtung in radialer und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse formschlüssig in dem Federsitz gehalten.
In einer konstruktiven Umsetzung weist die Kolbenstange einen ersten und/oder einen zweiten Strömungskanal und der Steuerkolben einen ersten und/oder einen zweiten Nebenströmungskanal auf. Insbesondere weist die Kolbenstange eine Längsbohrung auf, wobei sich die Längsbohrung von einer Stirnfläche der Kolbenstange in axialer Richtung entlang der Hauptachse erstreckt. Vorzugsweise ist die Längsbohrung als eine Stufenbohrung ausgebildet. Insbesondere weist die Kolbenstange eine erste, eine zweite und eine dritte Querbohrung auf. Vorzugsweise verbindet die erste Querbohrung den ersten Arbeitsraum mit der Längsbohrung und die zweite Querbohrung den ersten Nebenströmungskanal mit der Längsbohrung, so dass der erste Strömungskanal gebildet ist. Vorzugsweise verbindet die dritte Querbohrung den zweiten Nebenströmungskanal mit der Längsbohrung, so dass der zweite Strömungskanal gebildet ist.
Insbesondere weist die Dämpfervorrichtung ein Trennelement zur Trennung der Stufenbohrung in zwei getrennte Kanäle. Vorzugsweise ist das Trennelement ein Dichtstopfen, welcher in die Stufenbohrung eingesetzt ist und/oder einsetzbar ist. Somit ist die Längsbohrung in zwei voneinander getrennte Kanäle unterteilt bzw. die beiden Strömungskanäle sind voneinander getrennt. Besonders bevorzugt ist das Trennelement zwischen der zweiten und der dritten Querbohrung angeordnet.
Der erste Arbeitsraum ist über den ersten Strömungskanal und den ersten Nebenströmungskanal mit dem ersten Steuerraum und/oder der dritte Arbeitsraum über den zweiten Strömungskanal und den zweiten Nebenströmungskanal mit dem zweiten Steuerraum strömungstechnisch verbunden. Insbesondere ist der erste und/oder der zweite Strömungskanal sowie der erste und/oder der zweite Steuerraum mit dem Fluid befüllt und/oder befüllbar.
In einem Betriebszustand der Dämpfervorrichtung verläuft ein Hauptvolumenstrom bei einer Zugbewegung der Kolbenstange von dem ersten Arbeitsraum über die Einlassöffnung, den zweiten Arbeitsraum, die Auslassöffnung zu dem dritten Arbeitsraum. Insbesondere strömt der Hauptvolumenstrom von dem ersten Arbeitsraum durch die Ausnehmung der ersten Abdeckscheibe, der Einlassöffnung über die Ventileinrichtung weiter in den zweiten Arbeitsraum, vorzugsweise zwischen der Gleitbuchse bzw. dem Steuerkolbengehäuse und dem Dämpferrohr durch die Auslassöffnung über die zweite Abdeckscheibe in den dritten Arbeitsraum.
Alternativ verläuft der Hauptvolumenstrom bei einer Druckbewegung der Kolbenstange von dem dritten Arbeitsraum über die weitere Einlassöffnung, den zweiten Arbeitsraum, die weitere Auslassöffnung zu dem ersten Arbeitsraum. Insbesondere strömt der Hauptvolumenstrom von dem dritten Arbeitsraum durch die Ausnehmung der zweiten Abdeckscheibe, der weiteren Einlassöffnung über die weitere Ventileinrichtung weiter in den zweiten Arbeitsraum, vorzugsweise zwischen der Gleitbuchse bzw. dem Steuerkolbengehäuse und dem Dämpferrohr durch die weitere Auslassöffnung über die erste Abdeckscheibe in den ersten Arbeitsraum.
In dem Betriebszustand der Dämpfervorrichtung verläuft ein erster Steuervolumenstrom bei der Zugbewegung von dem ersten Arbeitsraum über den ersten Strömungskanal, den ersten Nebenströmungskanal in den ersten Steuerraum und gleichzeitig ein zweiter Steuervolumenstrom bei der Zugbewegung von dem zweiten Steuerraum über den zweiten Nebenströmungskanal, den zweiten Strömungskanal in den dritten Arbeitsraum. Vorzugsweise füllt der erste Steuervolumenstrom den ersten Steuerraum mit dem Fluid und/oder der zweite Steuervolumenstrom entleert den zweiten Steuerraum.
Der erste Steuervolumenstrom verläuft bei der Druckbewegung von dem ersten Steuerraum über den ersten Nebenströmungskanal, den ersten Strömungskanal in den ersten Arbeitsraum und gleichzeitig verläuft der zweite Steuervolumenstrom bei der Druckbewegung von dem dritten Arbeitsraum über den zweiten Strömungskanal, den zweiten Nebenströmungskanal in den zweiten Steuerraum. Vorzugsweise füllt der zweite Steuervolumenstrom den zweiten Steuerraum mit dem Fluid und/oder der erste Steuervolumenstrom entleert den ersten Steuerraum. Insbesondere verlaufen der erste und/oder der zweite Steuervolumenstrom gleichzeitig und/oder parallel zu dem Hauptvolumenstrom.
In einer konkreten konstruktiven Umsetzung weist der Steuerkolben mindestens ein Rückschlagventil zur richtungsabhängigen Drosselung des ersten und/oder zweiten Steuervolumenstroms auf. Insbesondere hat das Rückschlagventil die Funktion eine Befüllung des ersten und/oder des zweiten Steuerraums bei der hochfrequenten Anregung, vorzugsweise bei kleinen Hüben, zu drosseln oder zu verhindern oder zu reduzieren. Insbesondere weist das Rückschlagventil mindestens ein Federelement und ein Schließelement auf. Vorzugsweise ist das Federelement eine Schraubenfeder und das Schließelement eine Kugel oder ein Kegel oder eine Klappe oder eine Membran.
Das Rückschlagventil ist in dem ersten und/oder dem zweiten Nebenströmungskanal angeordnet. Besonders bevorzugt ist jedem Steuerraum ein Rückschlagventil zugeordnet. Der Vorteil besteht insbesondere darin, dass durch die Ausgestaltung und/oder Anordnung der Rückschlagventile eine richtungsabhängige Parametrierung der Frequenzselektivität einstellbar ist.
In einer weiteren konkreten konstruktiven Umsetzung weist das Rückschlagventil einen Ventilsitz auf. Insbesondere ist der Ventilsitz in dem ersten und/oder dem zweiten Nebenströmungskanal angeordnet und/oder anordbar. Vorzugsweise bildet der Ventilsitz einen Konturpartner zu dem Schließelement. Besonders bevorzugt ist der Ventilsitz zylinderförmigen und/oder in den ersten und/oder zweiten Nebenströmungskanal einschraubbar und/oder einschiebbar.
Der Ventilsitz weist eine Zulauföffnung zur Füllung des ersten und/oder des zweiten Steuerraums auf. Insbesondere hat die Zulauföffnung die Funktion den ersten und/oder den zweiten Steuerraum in Abhängigkeit der Zeit zu füllen, wobei sich das Rückschlagventil in einem geschlossenen Zustand befindet. Vorzugsweise ist die Zulauföffnung eine Nut oder eine Bohrung oder eine Kerbe oder eine Aussparung. Besonders bevorzugt strömt der erste Steuervolumenstrom bei der Zugbewegung durch die Zulauföffnung während der niederfrequenten Anregung mit großen Hüben der beiden Halbkolben. Besonders bevorzugt strömt der zweite Steuervolumenstrom bei der Druckbewegung durch die Zulauföffnung des Ventilsitzes während der niederfrequenten Anregung mit großen Hüben der beiden Halbkolben.
In dem Betriebszustand ist bei einer Anregung, insbesondere einer niederfrequenten Anregung, der Dämpfervorrichtung in Zugrichtung der erste Steuerraum mit einem Fluid gefüllt ist, so dass der Steuerkolben an dem oberen Anschlag anliegt oder der Steuerkolben in Richtung des oberen Anschlags positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke mehr als 70% einer ersten Strecke beträgt, wobei die erste Strecke die Gesamtstrecke zwischen der Mittellage und dem oberen Anschlag ist, und wobei der Steuerkolben über die Federeinrichtung die Ventileinrichtung mit einer maximalen oder einer hohen Federkraft beaufschlagt.
Vorzugsweise ist bei der Zugbewegung der erste Steuerraum vollständig oder teilweise mit dem Fluid befüllt und der zweite Steuerraum vollständig oder teilweise entleert. Insbesondere weist die Anregung eine Frequenz von weniger als 2 Hz, vorzugsweise weniger als 0,5 Hz, im Speziellen weniger als 0,1 Hz auf.
Alternativ ist in Druckrichtung der zweite Steuerraum mit dem Fluid gefüllt, so dass der Steuerkolben an dem unteren Anschlag anliegt oder der Steuerkolben in Richtung des unteren Anschlags positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke mehr als 70% einer zweiten Strecke beträgt, wobei die zweite Strecke die Gesamtstrecke zwischen der Mittellage und dem unteren Anschlag ist, und wobei der Steuerkolben über die weitere Federeinrichtung die weitere Ventileinrichtung mit einer maximalen oder einer hohen Federkraft beaufschlagt ist.
Vorzugsweise ist bei der Druckbewegung der zweite Steuerraum vollständig oder teilweise mit dem Fluid befüllt und der erste Steuerraum vollständig oder teilweise entleert. Besonders bevorzugt erfolgt die Füllung bzw. Entleerung des ersten bzw. des zweiten Steuerraum bei der Anregung bei großen Hüben der Kolbenstange, so dass der erste bzw. der zweite Steuerraum vollständig oder teilweise mit dem Fluid gefüllt. Insbesondere wird bei einer wechselseitigen Anregung der erste Steuerraum in gleichem Maße entleert oder befüllt wie der zweite Steuerraum befüllt oder entleert wird.
Insbesondere beträgt die erste und/oder die zweite Strecke mehr als 2 mm, vorzugsweise mehr als 10 mm, im Speziellen mehr als 20 mm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt der Bereich weniger als 50 mm, vorzugsweise weniger als 15 mm, im Speziellen weniger als 5 mm.
In dem Betriebszustand ist bei einer weiteren Anregung, insbesondere einer hochfrequenten Anregung, der Dämpfervorrichtung in Zugrichtung der erste Steuerraum mit einem Fluid gefüllt, so dass sich der Steuerkolben in der Mittelage befindet oder der Steuerkolben in Richtung des oberen Anschlags positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke weniger als 50% der ersten Strecke beträgt und der Steuerkolben über die Federeinrichtung die Ventileinrichtung mit einer minimalen oder einer geringen Federkraft beaufschlagt.
Vorzugsweise ist bei der Zugbewegung der erste Steuerraum teilweise mit dem Fluid befüllt und der zweite Steuerraum teilweise entleert. Insbesondere weist die weitere Anregung eine Frequenz von mehr als 2 Hz, vorzugsweise mehr als 10 Hz, im Speziellen mehr als 20 Hz.
Alternativ ist in Druckrichtung der zweite Steuerraum mit dem Fluid gefüllt, so dass sich der Steuerkolben in der Mittelage befindet oder der Steuerkolben in Richtung des unteren Anschlags positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke weniger als 50% der zweiten Strecke beträgt und der Steuerkolben über die weitere Federeinrichtung die weitere Ventileinrichtung mit einer minimalen oder einer geringen Federkraft beaufschlagt.
Vorzugsweise ist bei der Druckbewegung der zweite Steuerraum teilweise mit dem Fluid befüllt und der erste Steuerraum teilweise entleert. Besonders bevorzugt erfolgt die teilweise Füllung bzw. Entleerung des ersten bzw. des zweiten Steuerraums bei der weiteren Anregung bei kleinen Hüben der Kolbenstange, so dass der erste und der zweite Steuerraum teilweise mit dem Fluid gefüllt ist. Insbesondere wird bei einer wechselseitigen Anregung der erste Steuerraum in gleichem Maße entleert oder befüllt wie der zweite Steuerraum befüllt oder entleert wird.
Vorzugsweise sind bei der Mittellage des Steuerkolbens der erste und der zweite Steuerraum gleichermaßen gefüllt oder entleert. Im Speziellen weisen die beiden Steuerräume in der Mittellage das gleiche Volumen auf. Besonders bevorzugt führt der Steuerkolben bei der Zugbewegung und/oder der Druckbewegung der weiteren Anregung keine oder geringe Amplituden um die Mittellage aus.
In einer Weiterbildung ist der Außendurchmesser des ersten Halbkolbens größer als der Außendurchmesser des zweiten Halbkolbens. Insbesondere weisen die beiden Halbkolben unterschiedliche Außendurchmesser zur Vermeidung der statischen Überbestimmtheit auf. Vorzugsweise weist ein zugseitiger Halbkolben einen größeren Außendurchmesser als ein druckseitiger Halbkolben auf, so dass insbesondere nur der zugseitige Halbkolben die Kolbenquerkraft aufnimmt. Insbesondere beträgt die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des ersten und des zweiten Halbkolbens mehr als 0,1 mm, vorzugsweise mehr als 1 mm, im Speziellen mehr als 10 mm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die Differenz zwischen dem Außendurchmesser des ersten und des zweiten Halbkolbens weniger als 20 mm, vorzugsweise weniger als 5 mm, im Speziellen weniger als 0,5 mm.
In einer weiteren Umsetzung weist die Dämpfervorrichtung eine zweite weitere Federeinrichtung auf, wobei die zweite weitere Federeinrichtung in dem ersten und/oder dem zweiten Steuerraum angeordnet ist und den Steuerkolben mit einer zusätzlichen Federkraft in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse beaufschlagt. Insbesondere hat die zweite weitere Federeinrichtung die Funktion die Mittellage, vorzugsweise eine statische Ruhelage, des Steuerkolbens zu bestimmen. Vorzugsweise liegt die zweite weitere Federeinrichtung mittelbar und/oder unmittelbar an dem Steuerkolben und/oder an dem Steuerkolbengehäuse an. Insbesondere ist die zweite weitere Federeinrichtung als eine Biegefeder und/oder eine Torsionsfeder ausgebildet. Besonders bevorzugt jedoch ist die zweite weitere Federeinrichtung als eine Tellerfeder, im Speziellen als eine geschlitzte Tellerfeder, ausgebildet.
Insbesondere weist die zweite weitere Federeinrichtung die gleiche Federhärte wie die erste oder die zweite Federeinrichtung auf. Vorzugsweise ist bei einer Anordnung in dem ersten Steuerraum die addierte Federkraft der weiteren Federeinrichtung und der zweiten weiteren Federeinrichtung gleich der Federkraft der Federeinrichtung. Alternativ oder optional ergänzend ist bei einer Anordnung der zweiten weiteren Federeinrichtung in dem zweiten Steuerraum die addierte Federkraft der Federeinrichtung und der zweiten weiteren Federeinrichtung gleich der Federkraft der weiteren Federeinrichtung. Im Speziellen beaufschlagen die Federeinrichtungen den Steuerkolben mit einer Federkraft in axialer Richtung, so dass der Steuerkolben in dem Ruhezustand der Dämpfervorrichtung in der Mittellage positioniert ist.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Fahrzeug mit der Dämpfervorrichtung wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 eine zweidimensionale Schnittdarstellung einer Dämpfervorrichtung entlang einer Hauptachse als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen Hauptvolumenstrom sowie einen ersten und einen zweiten Steuervolumenstrom bei einer Zugbewegung der Dämpfereinrichtung in gleicher Darstellung wie in 1;
3 den Hauptvolumenstrom sowie den ersten und den zweiten Steuervolumenstrom bei einer Druckbewegung der Dämpfereinrichtung in gleicher Darstellung wie in 1.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer Schnittdarstellung eine Dämpfervorrichtung 1 für ein Fahrzeug als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Dämpfervorrichtung 1 weist ein Dämpferrohr 2, eine Kolbenstange 3 sowie einen ersten und einen zweiten Halbkolben 4, 5 auf. Die Kolbenstange 3 definiert eine Hauptachse H, wobei das Dämpferrohr 2 und die beiden Halbkolben 4, 5 koaxial zu der Hauptachse H angeordnet sind. Die beiden Halbkolben 4, 5 sind beabstandet voneinander auf der Kolbenstange 3 befestigt. Bei einer Einfederung des Fahrzeugs erfolgt eine Druckbewegung der Kolbenstange 3 relativ zu dem Dämpferrohr 2, wobei die Dämpfervorrichtung 1 in eine Druckrichtung D zusammengestaucht wird. Bei einer Ausfederung des Fahrzeugs erfolgt eine Zugbewegung der Kolbenstange 3 relativ zu dem Dämpferrohr 2, wobei die Dämpfervorrichtung 1 in eine Zugrichtung Z auseinandergezogen wird. Die beiden Halbkolben 4, 5 werden durch die Kolbenstange 3 axial entlang der Hauptachse H relativ zu dem Dämpferrohr 2 entsprechend in Zugrichtung Z oder Druckrichtung D mit verschoben.
Die beiden Halbkolben 4, 5 weisen jeweils ein Dichtmittel 6, z.B. einen O-Ring, auf, wobei das Dichtmittel 6 an der radialen Innenseite des Dämpferrohrs 2 anliegt. Die beiden Halbkolben 4, 5 definieren einen ersten, einen zweiten und einen dritten Arbeitsraum 7a, b, c, wobei das Dichtmittel 6 die Arbeitsräume 7a, b, c gegeneinander abdichtet. Die Arbeitsräume 7a, b, c sind beispielsweise mit einem Fluid, z.B. ein Hydrauliköl, gefüllt. Der erste Halbkolben 4 trennt den ersten von dem zweiten Arbeitsraum 7a, b und der zweite Halbkolben 5 trennt den zweiten von dem dritten Arbeitsraum 7b, c.
Bei einer Verschiebung der Kolbenstange 3 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H verändert sich das Volumen des ersten und des dritten Arbeitsraums 7a, c, wobei das Volumen des zweiten Arbeitsraums 7b unverändert bleibt. Der erste Halbkolben 4 weist mindestens eine Einlassöffnung 8 und der zweite Halbkolben 5 mindestens eine Auslassöffnung 9 auf. Die Einlassöffnung 8 bildet einen Einlass für das Fluid von dem ersten in den zweiten Arbeitsraum 7a, b. Die Auslassöffnung 9 bildet einen Auslass für das Fluid von dem zweiten in den dritten Arbeitsraum 7b, c. Ferner weist der erste Halbkolben 4 mindestens eine weitere Auslassöffnung 10 und der zweite Halbkloben 5 mindestens eine weitere Einlassöffnung 11 auf. Die weitere Einlassöffnung 11 bildet einen Einlass für das Fluid von dem dritten in den zweiten Arbeitsraum 7c, b. Die weitere Auslassöffnung 10 bildet einen Auslass für das Fluid von dem zweiten in den ersten Arbeitsraum 7b, a.
Beispielsweise weisen der erste Halbkolben 4 mehrere Einlassöffnungen 8 und weitere Auslassöffnungen 10 und der zweite Halbkolben 5 mehrere Auslassöffnungen 9 und weiter Einlassöffnungen 11 auf. Insbesondere weisen die beiden Halbkolben 4, 5 die gleiche Anzahl an Öffnungen 8, 9, 10, 11 auf, wobei die Öffnungen 8, 9, 10, 11 spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind. Die Öffnungen 8, 9, 10, 11 sind beispielsweise Bohrungen und/oder nierenförmige, ovale etc. Öffnungen und erstrecken sich parallel zu der Hauptachse H.
Die Dämpfervorrichtung 1 weist eine erste und eine zweite Ventileinrichtung 12, 13, als eine Ventileinrichtung und eine weitere Ventileinrichtung, auf. Die erste Ventileinrichtung 12 ist innerhalb des zweiten Arbeitsraums 7b angeordnet und liegt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H an dem ersten Halbkolben 4 an. Die erste Ventileinrichtung 12 wird durch ein Federscheibenpaket, aus beispielsweise drei einzelnen Federscheiben, gebildet. Die erste Ventileinrichtung 12 deckt in der gezeigten Darstellung die Einlassöffnung 8 ab, wobei bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 in Zugrichtung Z die erste Ventileinrichtung 12 den Durchfluss der Einlassöffnung 8 einstellt und somit eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Zugrichtung Z kontrolliert wird.
Die zweite Ventileinrichtung 13 ist innerhalb des zweiten Arbeitsraums 7b angeordnet und liegt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H an dem zweiten Halbkolben 5 an. Die zweite Ventileinrichtung 13 wird durch eine Federscheibe gebildet. Alternativ wird die zweite Ventileinrichtung 13 ebenfalls durch ein Federscheibenpaket, mit z.B. der gleichen oder unterschiedlichen Anzahl an Federscheiben wie die erste Ventileinrichtung 12, gebildet. Die zweite Ventileinrichtung 13 deckt in der gezeigten Darstellung die weitere Einlassöffnung 11 ab, wobei bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 in Druckrichtung D die zweite Ventileinrichtung 13 den Durchfluss der weiteren Einlassöffnung 11 einstellt und somit eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Druckrichtung D kontrolliert wird.
Die Dämpfervorrichtung 1 weist ferner eine dritte und eine vierte Ventileinrichtung 14, 15, als eine erste und eine zweite Abdeckscheibe, auf. Die dritte Ventileinrichtung 14 ist innerhalb des ersten Arbeitsraums 7a angeordnet und liegt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H an dem ersten Halbkolben 4 an. Die vierte Ventileinrichtung 15 ist innerhalb des dritten Arbeitsraums 7c angeordnet und liegt in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H an dem zweiten Halbkolben 5 an. Die dritte und die vierte Ventileinrichtung 14, 15 werden jeweils durch eine Federscheibe gebildet.
Die dritte Ventileinrichtung 14 deckt die weitere Auslassöffnung 10 ab und die vierte Ventileinrichtung 15 deckt die Auslassöffnung 9 ab. Bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 in Zugrichtung Z bildet die dritte Ventileinrichtung 14 und die vierte Ventileinrichtung 15 ein Rückstellventil. Dabei lassen nierenförmige Ausnehmungen in der Scheibe 14 das Öl ungedrosselt in die Ausnehmungen 8 des Halbkolbens 4 strömen. Bei der Verschiebung der Kolbenstange 3 in Druckrichtung D bildet die vierte Ventileinrichtung 15 und die dritte Ventileinrichtung 14 ein Rückschlagventil. Dabei lassen nierenförmige Ausnehmungen in der Scheibe 15 das Öl ungedrosselt in die Ausnehmungen 11 des Halbkolbens 5 strömen. Die dritte und die vierte Ventileinrichtung 14, 15 weisen jeweils mindestens eine Ausnehmung 16, z.B. eine nierenförmige Öffnung, auf. Die Ausnehmung 16 sind koaxial zu der Einlassöffnung 8 bzw. der weiteren Einlassöffnung 11 angeordnet. Beispielsweise ist jeder Einlassöffnung 8, 11 des ersten und des zweiten Halbkolbens 4, 5 jeweils eine Ausnehmung 16 zugeordnet.
Die Dämpfervorrichtung 1 weist einen Steuerkolben 17, ein Steuerkolbengehäuse 18, eine erste, eine zweite und eine dritte Gleitbuchse 19a, b, c sowie eine erste und eine zweite Kippscheibe 20a, b auf. Die Kolbenstange 3 weist einen Befestigungsabschnitt 21 auf. Der Befestigungsabschnitt 21 ist durch ein abgesetztes Ende der Kolbenstange 3 gebildet und weist einen kleineren Durchmesser als die restliche Kolbenstange 3 auf.
Auf den Befestigungsabschnitt 21 sind in folgender Reihenfolge die erste Kippscheibe 20a, die dritte Ventileinrichtung 14, der erste Halbkolben 4, die erste Ventileinrichtung 12, die erste Gleitbuchse 19a, das Steuerkolbengehäuse 18 mit der zweiten Gleitbuchse 19b und dem Steuerkolben 17, die dritte Gleitbuchse 19c, die zweite Ventileinrichtung 13, der zweite Halbkolben 5, die vierte Ventileinrichtung 15 und die zweite Kippscheibe 20b aufgeschoben. Ferner weist die Dämpfervorrichtung 1 ein Sicherungsmittel 22 zur axialen Sicherung der genannten Komponenten auf dem Befestigungsabschnitt 21 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H auf. Das Sicherungsmittel 22 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Schraubenmutter ausgebildet, wobei ein axiales Ende der Kolbenstange 3 bzw. des Befestigungsabschnitts 21 z.B. ein Außengewinde aufweist, so dass das Sicherungsmittel 22 aufschraubbar ist und die genannten Komponenten in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H formschlüssig und/oder kraftschlüssig sichert.
Der Steuerkolben 17 und die zweite Gleitbuchse 19b sind in dem Steuerkolbengehäuse 18 angeordnet, wobei das Steuerkolbengehäuse 18 gleichmäßig von dem ersten und dem zweiten Halbkolben 4, 5 beabstandet, koaxial zu der Hauptachse H angeordnet ist. Der Steuerkolben 17 und das Steuerkolbengehäuse 18 weisen beide eine zylindrische Form auf. Der Steuerkolben 17 liegt in radialer Richtung an dem Steuerkolbengehäuse 18, z.B. formschlüssig, an. Der Steuerkolben 17 ist in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H entlang der zweiten Gleitbuchse 19b verschiebbar. Das Steuerkolbengehäuse 18 weist eine erste und eine zweite Gehäusehälfte 18a, b auf. Der Steuerkolben 17 bildet mit der zweiten Gehäusehälfte 18b einen ersten Steuerraum 23 und mit der ersten Gehäusehälfte 18b einen zweiten Steuerraum 24. Die beiden Steuerräume 23, 24 sind gegenüber dem zweiten Arbeitsraum 7b abgeschlossen bzw. abgedichtet, so dass zwei getrennte Hohlräume innerhalb des zweiten Arbeitsraums 7b gebildet sind.
Die Dämpfervorrichtung 1 weist eine erste und eine zweite Federeinrichtung 25, 26, als eine Federeinrichtung und eine weitere Federeinrichtung, sowie eine Steuerhülse 27 auf. Ferner weist der Steuerkolben 17 einen Verbindungsabschnitt 28 und das Steuerkolbengehäuse 18 einen Aufnahmeabschnitt 29 zur Aufnahme des Verbindungsabschnitts 28 auf. Der Verbindungsabschnitt 28 ist an der radialen Außenseite des Steuerkolbens 17 angeordnet, wobei der Verbindungsabschnitt 28 z.B. als gleichmäßig in Umlaufrichtung angeordnete Zapfen oder Stege ausgebildet ist. Beispielsweise sind die beiden Gehäusehälften 18a, b in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H voneinander beabstandet, so dass der Aufnahmeabschnitt 29 gebildet ist. Alternativ sind die beiden Gehäusehälfte einteilig oder einstückig miteinander verbunden, wobei das Steuerkolbengehäuse 18 an der radialen Außenseite in Umlaufrichtung mehrere Aufnahmeabschnitte 29 z.B. Öffnungen, Schlitze etc. aufweist.
Der Aufnahmeabschnitt 29 und/oder die erste und die zweite Gehäusehälfte 18a, b bilden einen oberen und einen unteren Anschlag 29a, b für den Steuerkolben 17 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H. Der Verbindungsabschnitt 28 ist zwischen dem oberen und dem unteren Anschlag 29a,b in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse H verschiebbar und ist mit der Steuerhülse 27 wirkverbunden, so dass bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 17 in axialer Richtung die Steuerhülse 27 ebenfalls in axialer Richtung verschoben wird.
Die Steuerhülse 27 bildet einen ersten und einen zweiten Federsitz 27a, b für die erste und die zweite Federeinrichtung 25, 26. Die erste Federeinrichtung 25 ist zwischen der ersten Ventileinrichtung 12 und der ersten Gehäusehälfte 18a angeordnet ist. Die erste Federeinrichtung 25 liegt einerseits in axialer Richtung Bezug auf die Hauptachse H an der ersten Ventileinrichtung 12 an und ist andererseits in dem ersten Federsitz 27a aufgenommen. Die erste Federeinrichtung 25 beaufschlagt die erste Ventileinrichtung 12 zur Änderung des Durchflusswiderstandes durch die Einlassöffnung 8 mit einer ersten Federkraft als die Federkraft.
Die zweite Federeinrichtung 26 ist zwischen der zweiten Ventileinrichtung 13 und der zweiten Gehäusehälfte 18b angeordnet. Die zweite Federeinrichtung 26 liegt einerseits in axialer Richtung Bezug auf die Hauptachse H an der zweiten Ventileinrichtung 13 an und ist andererseits in dem zweiten Federsitz 27b aufgenommen. Die zweite Federeinrichtung 26 beaufschlagt die zweite Ventileinrichtung 13 zur Änderung des Durchflusswiderstandes durch die weitere Einlassöffnung 11 mit einer zweiten Federkraft als die weitere Federkraft.
Die erste Federeinrichtung 25 weist eine erste und eine zweite Tellerfeder 25a, b sowie ein erstes Führungselement 25c auf. Die beiden Tellerfedern 25a, b und das erste Führungselement 25c bilden zusammen die erste Federeinrichtung 25. Die zweite Federeinrichtung 26 weist eine dritte und eine vierte Tellerfeder 26a, b sowie ein zweites Führungselement 26c auf. Die beiden Tellerfedern 26a, b und das zweite Führungselement 26c bilden zusammen die zweite Federeinrichtung 26. Die beiden Führungselemente 25c, 26c dienen zur Führung der Tellerfedern 25a, b und 26a, b in axialer Richtung, wobei das erste Führungselement 25c an der ersten Gleitbuchse 20a und das zweite Führungselement 26c an der dritten Gleitbuchse 20c anliegen.
Die erste Tellerfeder 25a liegt an der ersten Ventileinrichtung 12 an und ist über das erste Führungselement 25c mit der zweiten Tellerfeder 25b verbunden, wobei die zweite Tellerfeder 25b in dem ersten Federsitz 27a aufgenommen ist. Die dritte Tellerfeder 26a liegt an der zweiten Ventileinrichtung 13 an und ist über das zweite Führungselement 26c mit der vierten Tellerfeder 26b verbunden, wobei die vierte Tellerfeder 26b in dem zweiten Federsitz 27b aufgenommen ist.
Bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 17 in axialer Richtung entlang der Hauptachse H wird die erste Federkraft bzw. die zweite Federkraft der Federeinrichtungen 25, 26 gesteuert und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 gesteuert. Bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 17 in Zugrichtung Z erfolgt eine Stauchung der ersten Federeinrichtung 25, so dass eine Erhöhung der ersten Federkraft erfolgt und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Zugrichtung Z erhöht wird. Wenn der Steuerkolben 17 bzw. der Verbindungsabschnitt 28 an dem oberen Anschlag 29a anliegt, ist eine maximale Federkraft erreicht. Bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 17 in Druckrichtung D erfolgt eine Stauchung der zweiten Federeinrichtung 26, so dass eine Erhöhung der zweiten Federkraft erfolgt und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Druckrichtung D erhöht wird. Wenn der Steuerkolben 17 bzw. der Verbindungsabschnitt 28 an dem unteren Anschlag 29b anliegt, ist eine maximale Federkraft in erreicht.
In dem ersten Steuerraum 23 ist eine dritte Federeinrichtung 38, als eine zweite weitere Federeinrichtung, angeordnet. Die dritte Federeinrichtung 38 beaufschlagt den Steuerkolben 17 axial in Richtung der ersten Gehäusehälfte 18a mit einer dritten Federkraft als die zusätzliche Federkraft. Beispielsweise ist die dritte Federeinrichtung 38 eine geschlitzte Tellerfeder. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich der Steuerkolben 17 in einer Mittellage, wobei der Steuerkolben 17 mittig zwischen dem oberen und dem unteren Anschlag 29a, b angeordnet ist. Die Mittellage wir durch die erste, die zweite und die dritte Federeinrichtung 25, 26, 38 bestimmt. Da sich die dritte Federeinrichtung 38 an dem Steuerkolbengehäuse 18 abstützt, ist die erste Federkraft um den Kraftbetrag der dritten Federkraft größer als die zweite Federkraft.
Die Kolbenstange 3 weist eine erste und eine zweite Längsbohrung 30a, b auf. Die erste und die zweite Längsbohrung 30a, b erstrecken sich von einer Stirnfläche der Kolbenstange 3 bzw. des Befestigungsabschnitts 21 auf der Hauptachse H in axialer Richtung. Dabei weist die erste Längsbohrung 30a einen kleineren Durchmesser als die zweite Längsbohrung 30b auf. Beispielsweise werden die beiden Längsbohrungen 30a, b durch eine Stufenbohrung gebildet. Die zweite Längsbohrung 30b erstreckt sich von dem dritten Arbeitsraum 7c in Richtung des zweiten Arbeitsraums 7b, z.B. bis zur Mitte des zweiten Arbeitsraums 7b. Die erste Längsbohrung 30a schließt sich direkt an die zweite Längsbohrung 30b an und erstreckt sich von dem zweiten Arbeitsraum 7b teilweise in den ersten Arbeitsraum 7a.
Die Kolbenstange 3 weist eine erste, eine zweite und eine dritte Querbohrung 31a, b, c und der Steuerkolben 17 einen ersten und einen zweiten Nebenströmungskanal 32a, b auf. Die erste Querbohrung 31a verbindet den ersten Arbeitsraum 7a mit der ersten Längsbohrung 30a. Die zweite Querbohrung 31b ist auf Höhe des ersten Nebenströmungskanals 32a des Steuerkolbens 17 angeordnet. Der erste Nebenströmungskanal 32a verbindet den ersten Steuerraum 23 mit der zweiten Querbohrung 31b, wobei die zweite Querbohrung 31b in der ersten Längsbohrung 30a endet.
Die dritte Querbohrung 31c ist auf Höhe des zweiten Nebenströmungskanals 32b des Steuerkolbens 17 angeordnet. Der zweite Nebenströmungskanal 32b verbindet den zweiten Steuerraum 24 mit der dritten Querbohrung 31c, wobei die dritte Querbohrung 31c in der zweiten Längsbohrung 30b endet. Die zweite Gleitbuchse 19b weist auf Höhe der zweiten Querbohrung 31b bzw. des ersten Nebenströmungskanals 32a und auf Höhe der dritten Querbohrung 31c bzw. des zweiten Nebenströmungskanals 32b jeweils eine weitere Bohrung auf, so dass das Fluid ungehindert durch die zweite Querbohrung 31b und den ersten Nebenströmungskanal 32a bzw. durch die dritte Querbohrung 31c und den zweiten Nebenströmungskanal 32b strömen kann.
Die Dämpfervorrichtung 1 weist ein Trennelement 33 auf, wobei das Trennelement 33 zwischen der zweiten und der dritten Querbohrung 31b, c angeordnet ist und die erste und die zweite Längsbohrung 30a, b voneinander trennt, so dass zwei voneinander getrennte Strömungskanäle gebildet werden. Ein erster Strömungskanal 34 wird somit durch die erste Querbohrung 31a, die erste Längsbohrung 30a und die zweite Querbohrung 31b gebildet. Ein zweiter Strömungskanal 35 wird somit durch die dritte Querbohrung 31c und die zweite Längsbohrung 30b gebildet.
Der Steuerkolben 17 weist ein erstes und ein zweites Rückschlagventil 36, 37 auf. Das erste Rückschlagventil 36 ist in dem ersten Nebenströmungskanal 32a und das zweite Rückschlagventil 37 ist dem zweiten Nebenströmungskanal 32b angeordnet. Das erste und das zweite Rückschlagventil 36, 37 verhindern eine unkontrollierte Füllung der beiden Steuerräume 23, 24. Das erste Rückschlagventil 36 weist ein erstes Federelement 36a, z.B. eine Schraubenfeder, ein erstes Schließelement 36b, z.B. eine Kugel, und einen ersten Ventilsitz 36c auf. Das erste Federelement 36a beaufschlagt das erste Schließelement 36b mit einer Federkraft in Richtung des ersten Ventilsitzes 36c, so dass ein Entleeren des ersten Steuerraums 23 über das erste Rückschlagventil 36 entgegen der Federkraft erfolgt.
Das zweite Rückschlagventil 37 weist ein zweites Federelement 37a, z.B. eine weitere Schraubenfeder, ein zweites Schließelement 37b, z.B. eine weitere Kugel, und einen zweiten Ventilsitz 37c auf. Das zweite Federelement 37a beaufschlagt das zweite Schließelement 37b mit einer Federkraft in Richtung des ersten Ventilsitzes 37c, so dass ein Entleeren des zweiten Steuerraums 24 über das zweite Rückschlagventil 37 entgegen der Federkraft erfolgt.
Der erste Ventilsitz 36c weist im Bereich des ersten Schließelements 36b eine erste Zulauföffnung 36d und der zweite Ventilsitz 37c weist im Bereich des zweiten Schließelements 37b eine zweite Zulauföffnung 37d auf. Beispielsweise sind die Zulauföffnungen 36d, 37d als Bohrung, Nut etc. ausgebildet. Die Zulauföffnungen 36d, 37d dienen zur zeitabhängigen Füllung des ersten bzw. des zweiten Steuerraums 23, 24. Je nach Zulaufquerschnitt kann somit ein Volumenstrom kontrolliert werden.
2 zeigt die Funktionsweise der Dämpfervorrichtung 1, aus 1, bei einer Bewegung der Kolbenstange 3 in die Zugrichtung Z. Ein Hauptvolumenstrom HV strömt von dem ersten Arbeitsraum 7a durch die Ausnehmung 16 der dritten Ventileinrichtung 14, die Einlassöffnung 8 über die erste Ventileinrichtung 12 in den zweiten Arbeitsraum 7b und weiter durch die Auslassöffnung 9 über die vierte Ventileinrichtung 15 in den dritten Arbeitsraum 7c. Parallel zu dem Hauptvolumenstrom HV fließt ein erster Steuervolumenstrom SV1 von dem ersten Arbeitsraum 7a durch die erste Querbohrung 31a, die erste Längsbohrung 30a, die zweite Querbohrung 31b, den ersten Nebenströmungskanal 32a über die erste Zulauföffnung 36d des ersten Rückschlagventils 36 in den ersten Steuerraum 23.
Durch die Füllung des ersten Steuerraums 23, durch den ersten Steuervolumenstroms SV1, erfolgt eine Verschiebung des Steuerkolbens 17 axial in Bezug auf die Hauptachse H in Richtung des oberen Anschlags 29 a bzw. der ersten Gehäusehälfte 18a. Über die Steuerhülse 27 erfolgt eine Stauchung der ersten Federeinrichtung 25 und somit eine Erhöhung der ersten Federkraft. Durch die erhöhte erste Federkraft auf die erste Ventileinrichtung 12 wird der freie Öffnungsquerschnitt der Einlassöffnung 12 verkleinert und eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Zugrichtung Z erhöht.
3 zeigt die Funktionsweise der Dämpfervorrichtung 1, aus 1 oder 2, bei einer Bewegung der Kolbenstange 3 in die Druckrichtung D. Der Hauptvolumenstrom HV strömt von dem dritten Arbeitsraum 7c durch die Ausnehmung 16 der vierten Ventileinrichtung 15, die weitere Einlassöffnung 11 über die zweite Ventileinrichtung 13 in den zweiten Arbeitsraum 7b und weiter durch die weitere Auslassöffnung 10 über die dritte Ventileinrichtung 14 in den ersten Arbeitsraum 7a. Parallel zu dem Hauptvolumenstrom HV fließt der zweite Steuervolumenstrom SV2 von dem dritten Arbeitsraum 7c durch die zweite Längsbohrung 30b, die dritte Querbohrung 31c, den zweiten Nebenströmungskanal 32b über die zweite Zulauföffnung 37d des zweiten Rückschlagventils 37 in den zweiten Steuerraum 24.
Durch die Füllung des zweiten Steuerraums 24 durch den zweiten Steuervolumenstroms SV2 erfolgt eine Verschiebung des Steuerkolbens 17 axial in Bezug auf die Hauptachse H in Richtung des unteren Anschlags 29b bzw. der zweiten Gehäusehälfte 18b. Über die Steuerhülse 27 erfolgt eine Stauchung der zweiten und der dritten Federeinrichtung 26, 38 und somit eine Erhöhung der zweiten und der dritten Federkraft. Durch die erhöhte zweite bzw. dritte Federkraft auf die zweite Ventileinrichtung 13 wird der freie Öffnungsquerschnitt der weiteren Einlassöffnung 11 verkleinert und eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 in Druckrichtung D erhöht.
Zeitgleich zu dem zweiten Steuervolumenstrom SV2 strömt der erste Steuervolumenstrom SV1 bei einer Verschiebung des Steuerkolbens 17 von dem ersten Steuerraum 23 über das erste Rückschlagventil 36 durch den ersten Nebenströmungskanal 32a, die zweite Querbohrung 31b, die erste Längsbohrung 30a und die erste Querbohrung 31a in den ersten Arbeitsraum 7a. Durch die Entleerung des ersten Steuerraums 23 durch den ersten Steuervolumenstroms SV1 erfolgt ein nahezu drosselfreies Ablaufen des Fluides aus dem ersten Steuerraum 23, so dass eine Verschiebung des Steuerkolbens 17 axial in Richtung der zweiten Gehäusehälfte 18b störungsfrei erfolgt.
Eine Verschiebung des Steuerkolbens 17 in Zugrichtung Z bzw. in Druckrichtung D erfolgt beispielsweise bei einer niederfrequenten Anregung der Dämpfervorrichtung 1 mit großen Hüben. Bei einer hochfrequenten Anregung der Dämpfervorrichtung 1 in Zugrichtung Z bzw. Druckrichtung D mit kleinen Hüben, führt der Steuerkolben 17 geringe Amplituden zwischen dem unteren und dem oberen Anschlag 29a, b aus. Somit erfolgt keine oder nur eine geringe Verschiebung des Steuerkolbens 17, wodurch die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung 1 minimal oder nur geringfügig erhöht ist.
Bezugszeichenliste

1: Dämpfervorrichtung
2: Dämpferrohr
3: Kolbenstange
4: erster Halbkolben
5: zweiter Halbkolben
6: Dichtmittel
7a: erster Arbeitsraum
7b: zweiter Arbeitsraum
7c: dritter Arbeitsraum
8: Einlassöffnung
9: Auslassöffnung
10: weitere Auslassöffnung
11: weitere Einlassöffnung
12: erste Ventileinrichtung
13: zweite Ventileinrichtung
14: dritte Ventileinrichtung
15: vierte Ventileinrichtung
16: Ausnehmung
17: Steuerkolben
18: Steuerkolbengehäuse
18a: erste Gehäusehälfte
18b: zweite Gehäusehälfte
19a: erste Gleitbuchse
19b: zweite Gleitbuchse
19c: dritte Gleitbuchse
20a: erste Kippscheibe
20b: zweite Kippscheibe
21: Befestigungsabschnitt
22: Sicherungsmittel
23: erster Steuerraum
24: zweiter Steuerraum
25: erste Federeinrichtung
25a: erste Tellerfeder
25b: zweite Tellerfeder
25c: erstes Führungselement
26: zweite Federeinrichtung
26a: dritte Tellerfeder
26b: dritte Tellerfeder
26c: zweites Führungselement
27: Steuerhülse
27a: erster Federsitz
27b: zweiter Federsitz
28: Verbindungsabschnitt
29: Aufnahmeabschnitt
29a: unterer Anschlag
29b: oberer Anschlag
30a: erste Längsbohrung
30b: zweite Längsbohrung
31a: erste Querbohrung
31b: zweite Querbohrung
31c: dritte Querbohrung
32a: erster Nebenströmungskanal
32b: zweiter Nebenströmungskanal
33: Trennelement
34: erster Strömungskanal
35: zweiter Strömungskanal
36: erstes Rückschlagventil
36a: erstes Federelement
36b: erstes Schließelement
36c: erster Ventilsitz
36d: erste Zulauföffnung
37: zweites Rückschlagventil
37a: zweites Federelement
37b: zweites Schließelement
37c: zweiter Ventilsitz
37d: zweite Zulauföffnung
38: dritte Federeinrichtung
H: Hauptachse
Z: Zugrichtung
D: Druckrichtung
SV1: erster Steuervolumenstrom
SV2: zweiter Steuervolumenstrom
HV: Hauptvolumenstrom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5248014 A [0003]

Claims

Dämpfervorrichtung (1) für ein Fahrzeug, mit einem ersten und einem zweiten Halbkolben (4, 5), wobei der erste und der zweite Halbkolben (4, 5) einen ersten, einen zweiten und einen dritten Arbeitsraum (7a, b, c) definieren, wobei der zweite Arbeitsraum (7b) zwischen den beiden Halbkolben (4, 5) angeordnet ist, wobei der erste Halbkolben (4) den ersten Arbeitsraum (7a) von dem zweiten Arbeitsraum (7b) trennt und der zweite Halbkolben (5) den dritten Arbeitsraum (7c) von dem zweiten Arbeitsraum (7b) trennt, wobei der erste Halbkolben (4) mindestens eine Einlassöffnung (8) und der zweite Halbkolben (5) mindestens eine Auslassöffnung (9) aufweisen, mit einem Steuerkolben (17) zur Steuerung einer Dämpfung der Dämpfervorrichtung (1), wobei der Steuerkolben (17) zwischen dem ersten und dem zweiten Halbkolben (4, 5) angeordnet ist, mit einer Kolbenstange (3), wobei die Kolbenstange (3) eine Hauptachse (H) definiert, wobei der erste und der zweite Halbkolben (4, 5) auf der Kolbenstange (3) befestigt sind, wobei der Steuerkolben (17) zwischen den beiden Halbkolben (4, 5) entlang der Hauptachse (H) axial verschiebbar ist, mit mindestens einer Ventileinrichtung (12) zur Einstellung des Durchflusses durch die Einlassöffnung (8), wobei durch die Einstellung des Durchflusses eine Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung (1) kontrolliert wird, gekennzeichnet durch mindestens eine Federeinrichtung (25), wobei die Federeinrichtung (25) die Ventileinrichtung (12) zur Änderung des Durchflusswiderstandes durch die Einlassöffnung (8) mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei der Steuerkolben (17) bei einer axialen Verschiebung entlang der Hauptachse (H) die Federkraft der Federeinrichtung (25) und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung (1) steuert.
Dämpfervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Halbkolben (5) mindestens eine weitere Einlassöffnung (11) und der erste Halbkolben (4) mindestens eine weitere Auslassöffnung (10) aufweist, wobei die Dämpfervorrichtung (1) eine weitere Ventileinrichtung (13) zur Einstellung des Durchflusses durch die weitere Einlassöffnung (11) und eine weitere Federeinrichtung (26) aufweist, wobei die weitere Federeinrichtung (26) die weitere Ventileinrichtung (13) zur Änderung des Durchflusses durch die weitere Einlassöffnung (11) mit einer weiteren Federkraft beaufschlagt, wobei der Steuerkolben (17) bei einer axialen Verschiebung entlang der Hauptachse (H) die Federkraft der Federeinrichtung (25) und die weitere Federkraft der weiteren Federeinrichtung (26) und somit die Dämpfkraft der Dämpfervorrichtung (1) in einer Zugrichtung (Z) und in einer Druckrichtung (D) der Kolbenstange (3) steuert.
Dämpfervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfervorrichtung (1) ein Steuerkolbengehäuse (18) zur Aufnahme des Steuerkolbens (17) aufweist, wobei der Steuerkolben (17) und das Steuerkolbengehäuse (18) einen ersten und einen zweiten Steuerraum (23, 24) definieren.
Dämpfervorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerkolbengehäuse (18) an der Kolbenstange (3) befestigt ist, wobei das Steuerkolbengehäuse (18) einen oberen und einen unteren Anschlag (29a, b) für den Steuerkolben (17) in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse (H) bildet.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfervorrichtung (1) eine Steuerhülse (27) aufweist, wobei die Steuerhülse (27) einen Federsitz (27a, b) für die Federeinrichtung (25) und/oder die weitere Federeinrichtung (26) bildet.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (3) einen ersten und/oder einen zweiten Strömungskanal (34, 35) aufweist, wobei der Steuerkolben (17) einen ersten und/oder einen zweiten Nebenströmungskanal (32a, b) aufweist, wobei der erste Arbeitsraum (7a) über den ersten Strömungskanal (34) und den ersten Nebenströmungskanal (32a) mit dem ersten Steuerraum (23) und/oder der dritte Arbeitsraum (7c) über den zweiten Strömungskanal (35) und den zweiten Nebenströmungskanal (32b) mit dem zweiten Steuerraum (24) strömungstechnisch verbunden ist.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hauptvolumenstrom (HV) bei einer Zugbewegung der Kolbenstange (3) von dem ersten Arbeitsraum (7a) über die Einlassöffnung (8), den zweiten Arbeitsraum (7b) und die Auslassöffnung (9) zu dem dritten Arbeitsraum (7c) verläuft und/oder der Hauptvolumenstrom (HV) bei einer Druckbewegung der Kolbenstange (3) von dem dritten Arbeitsraum (7c) über die weitere Einlassöffnung (11), den zweiten Arbeitsraum (7b) und die weitere Auslassöffnung (10) zu dem ersten Arbeitsraum (7a) verläuft.
Dämpfervorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Steuervolumenstrom (SV1), bei der Zugbewegung, von dem ersten Arbeitsraum (7a) über den ersten Strömungskanal (34), den ersten Nebenströmungskanal (32a) in den ersten Steuerraum (23) verläuft und gleichzeitig ein zweiter Steuervolumenstrom (SV2), bei der Zugbewegung, von dem zweiten Steuerraum (24) über den zweiten Nebenströmungskanal (32b), den zweiten Strömungskanal (35) in den dritten Arbeitsraum (7c) verläuft und/oder der erste Steuervolumenstrom (SV1), bei der Druckbewegung, von dem ersten Steuerraum (23) über den ersten Nebenströmungskanal (32a), den ersten Strömungskanal (34) in den ersten Arbeitsraum (7a) verläuft und gleichzeitig der zweite Steuervolumenstrom (SV2), bei der Druckbewegung, von dem dritten Arbeitsraum (7c) über den zweiten Strömungskanal (35), den zweiten Nebenströmungskanal (32b) in den zweiten Steuerraum (24) verläuft.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (17) mindestens ein Rückschlagventil (36, 37) zur richtungsabhängigen Drosselung des ersten und/oder zweiten Steuervolumenstroms (SV1, SV2) aufweist, wobei das Rückschlagventil (36, 37) in dem ersten und/oder dem zweiten Nebenströmungskanal (32a, b) angeordnet ist.
Dämpfervorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (36, 37) einen Ventilsitz (36c, 37c) aufweist, wobei der Ventilsitz (36c, 37c) eine Zulauföffnung (36d, 37d) zur Füllung des ersten und/oder des zweiten Steuerraums (23, 24) aufweist.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anregung, insbesondere einer niederfrequenten Anregung, der Dämpfervorrichtung (1) in Zugrichtung (Z) der erste Steuerraum (23) mit einem Fluid gefüllt ist, so dass der Steuerkolben (17) an dem oberen Anschlag (29a) anliegt oder der Steuerkolben (17) in Richtung des oberen Anschlags (29a) positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke mehr als 70% einer ersten Strecke beträgt, wobei die erste Strecke die Gesamtstrecke zwischen der Mittellage und dem oberen Anschlag (29a) ist und/oder in Druckrichtung (D) der zweite Steuerraum (24) mit dem Fluid gefüllt ist, so dass der Steuerkolben (17) an dem unteren Anschlag (29b) anliegt oder der Steuerkolben (17) in Richtung des unteren Anschlags (29b) positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke mehr als 70% einer zweiten Strecke beträgt, wobei die zweite Strecke die Gesamtstrecke zwischen der Mittellage und dem unteren Anschlag (29b) ist.
Dämpfervorrichtung (1) nach Anspruch 11, dass bei einer weiteren Anregung, insbesondere einer hochfrequenten Anregung, der Dämpfervorrichtung (1) in Zugrichtung (Z) der erste Steuerraum (23) mit einem Fluid gefüllt ist, so dass sich der Steuerkolben (17) in der Mittelage befindet oder der Steuerkolben (17) in Richtung des oberen Anschlags (29a) positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke weniger als 50% der ersten Strecke beträgt und/oder in Druckrichtung (D) der zweite Steuerraum (24) mit dem Fluid gefüllt ist, so dass sich der Steuerkolben (17) in der Mittelage befindet oder der Steuerkolben (17) in Richtung des unteren Anschlags (29b) positioniert ist, wobei die zurückgelegte Strecke weniger als 50% der zweiten Strecke.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des ersten Halbkolbens (4) größer als der Außendurchmesser des zweiten Halbkolbens (5) ist.
Dämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfervorrichtung (1) eine zweite weitere Federeinrichtung (38) aufweist, wobei die zweite weitere Federeinrichtung (38) in dem ersten und/oder dem zweiten Steuerraum (23, 24) angeordnet ist und den Steuerkolben (17) mit einer zusätzlichen Federkraft in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptachse (H) beaufschlagt.
Fahrzeug mit der Dämpfervorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.