DE102017218464A1 - Piston valve assembly for a motor vehicle vibration damper - Google Patents
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- B60G2202/24—Fluid damper
Abstract
Es wird eine Kolbenventilanordnung 2 für einen Kraftfahrzeugschwingungsdämpfer 1 angegeben, umfassend:- einen innerhalb eines mit einem Dämpfungsmedium gefüllten Dämpferzylinders 3 angeordneten Dämpferkolben 4, mit einem Durchflusskanal 5 für das Dämpfungsmedium, wobei der Dämpferkolben 4 an einer axial beweglichen Kolbenstange 6 festgelegt ist und den Dämpferzylinderinnenraum in einen ersten, kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 7 und einen zweiten, kolbenstangenfernen Arbeitsraum 8 unterteilt,- eine, den Durchflusskanal 5 abdeckende, ringförmige Ventilscheibe 9, welche von der Kolbenstange 6 durchdrungen und zumindest mittelbar entlang der Kolbenstange 6 an einer zylindrischen Gleitfläche 10 axial beweglich ist,- mindestens ein sich zumindest mittelbar an der Ventilscheibe 9 axial abstützendes, axial bewegliches Ventilbauteil 11, welches mit Hilfe einer Druckfeder 13 gegen die Ventilscheibe 9 verspannt ist, sowie- mindestens einen zwischen dem Ventilbauteil 11 und der Ventilscheibe 9 angeordneten Dichtungsring 14, welches einen zwischen der Ventilscheibe 9 und der Gleitfläche 10 angeordneten Spalt 15 abdichtet.Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Dichtungsring 14 einen V-förmigen Querschnitt aufweist, mit einem ersten, zu der Kolbenstange 6 zugewandtem Schenkel 16 und einem zweiten, von der Kolbenstange 6 abgewandtem Schenkel 17, wobei die Spitze 18 des V zu der Ventilscheibe 9 zugewandt ist und die Öffnung 18 des V von der Ventilscheibe 9 abgewandt gerichtet ist.A piston valve arrangement 2 for a motor vehicle vibration damper 1 is disclosed, comprising: a damper piston 4 arranged inside a damper cylinder 3 filled with a damping medium, with a flow channel 5 for the damping medium, the damper piston 4 being fixed to an axially movable piston rod 6 and the damper cylinder interior subdivided into a first, piston rod-side working space 7 and a second, piston rod-distant working space 8, - one, the flow channel 5 covering, annular valve disc 9, which is penetrated by the piston rod 6 and axially movable at least indirectly along the piston rod 6 on a cylindrical sliding surface 10, - At least one axially at least indirectly on the valve disc 9 axially supporting, axially movable valve member 11 which is clamped by means of a compression spring 13 against the valve disc 9, and at least one between the valve member 11 and the Venti The invention is characterized in that the sealing ring 14 has a V-shaped cross-section, with a first leg 16 facing the piston rod 6 and a second, 17 facing away from the piston rod leg 17, wherein the tip 18 of the V faces the valve disc 9 and the opening 18 of the V is directed away from the valve disc 9.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kolbenventilanordnung für einen Kraftfahrzeugschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a piston valve arrangement for a motor vehicle vibration damper according to the preamble of
Eine gattungsbildende Kolbenventilanordnung für einen Kraftfahrzeugschwingungsdämpfer umfasst einen innerhalb eines Dämpferzylinders angeordneten, an einer Kolbenstange befestigten Dämpferkolben, wobei der Dämpferzylinder mit einem Dämpfungsmedium gefüllt ist.A generic piston valve assembly for a motor vehicle vibration damper includes a damper piston disposed within a damper cylinder and secured to a piston rod, the damper cylinder being filled with a damping medium.
Der Dämpferkolben weist zumindest einen Durchflusskanal für das Dämpfungsmedium auf. Der Dämpferkolben ist an einer axial innerhalb des Dämpferzylinders beweglichen Kolbenstange befestigt und unterteilt den Dämpferzylinderinnenraum in einen ersten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum und einen zweiten kolbenstangenfernen Arbeitsraum.The damper piston has at least one flow channel for the damping medium. The damper piston is attached to a piston rod that is movable axially within the damper cylinder and divides the damper cylinder interior into a first piston rod-side working space and a second piston rod-distant working space.
Der Durchflusskanal verbindet den ersten Arbeitsraum mit dem zweiten Arbeitsraum und ist durch eine in der Regel ringförmig ausgeführte Ventilscheibe abgedeckt. Die Ventilscheibe ist axial entlang der Kolbenstange an einer Gleitfläche beweglich angebracht, wobei die Gleitfläche die Kolbenstange in Umfangsrichtung umgibt. Ein weiteres Ventilbauteil ist ebenfalls innerhalb des Dämpferzylinders an der Kolbenstange axial gleitend beweglich angeordnet, wobei dieses in der Regel mit Hilfe einer Druckfeder gegen die Ventilscheibe verspannt ist und die Ventilscheibe mit einer in Richtung des Dämpferkolbens wirkenden Federkraft beaufschlagt.The flow channel connects the first working space with the second working space and is covered by a generally ring-shaped valve disc. The valve disc is mounted movably axially along the piston rod on a sliding surface, wherein the sliding surface surrounds the piston rod in the circumferential direction. Another valve member is also disposed axially slidably movable within the damper cylinder on the piston rod, which is usually clamped by means of a compression spring against the valve disc and the valve disc is acted upon by a force acting in the direction of the damper piston spring force.
Zwischen der Ventilscheibe und der Gleitfläche ist in der Regel ein Spalt angeordnet, welcher durch Fertigungstoleranzen bedingt ist. Um Unregelmäßigkeiten in der Dämpfungskennlinie zu vermeiden, wird dieser Spalt in der Regel durch einen Dichtungsring abgedichtet, welcher zwischen der Ventilscheibe und dem Ventilbauteil angeordnet ist. Der Dichtungsring ist in der Regel aus einem flexiblen, reversibel verformbaren Werkstoff hergestellt und ist zwischen der Ventilscheibe und dem Ventilbauteil eingeklemmt, wodurch dieser eine radiale Kraft auf die Gleitfläche ausübt. Diese radiale Kraft, sowie die Reibung zwischen dem Dichtungsring und der Gleitfläche ist umso höher, je höher die Klemmkraft ist, mit der der Dichtungsring axial zwischen der Ventilscheibe und dem Ventilbauteil eingeklemmt ist.Between the valve disc and the sliding surface, a gap is usually arranged, which is caused by manufacturing tolerances. In order to avoid irregularities in the damping characteristic, this gap is usually sealed by a sealing ring, which is arranged between the valve disc and the valve member. The sealing ring is usually made of a flexible, reversibly deformable material and is clamped between the valve disc and the valve member, whereby it exerts a radial force on the sliding surface. This radial force, as well as the friction between the sealing ring and the sliding surface is higher, the higher the clamping force with which the sealing ring is clamped axially between the valve disc and the valve member.
Im Betriebszustand, wenn der Dämpferkolben zusammen mit der Kolbenstange innerhalb des Dämpferzylinders axial bewegt wird, verdrängt dieser das Dämpfungsmedium aus einem Arbeitsraum, welches dann durch den Durchflusskanal in den anderen Arbeitsraum gelangt. Das Dämpfungsmedium strömt dann durch den Durchflusskanal und übt einen Druck auf die Ventilscheibe aus, welche in Folge dessen sich axial bewegt und sich von dem Dämpferkolben etwas abhebt. Da der zwischen der Ventilscheibe und dem Ventilbauteil eingeklemmte Dichtungsring aber eine radiale Kraft auf die Gleitfläche ausübt, muss diese Kraft und die daraus resultierende Reibung zwischen dem Dichtungsring und der Gleitfläche erst überwunden werden, damit die Ventilscheibe sich von dem Dämpferkolben abheben kann. In Folge dessen verschiebt die Ventilscheibe den Dichtungsring am Anfang mit einem Ruck, wobei danach die Verschiebung deutlich plastischer erfolgt.In the operating state, when the damper piston is moved axially together with the piston rod within the damper cylinder, this displaces the damping medium from a working space, which then passes through the flow channel in the other working space. The damping medium then flows through the flow passage and exerts a pressure on the valve disc, which as a result moves axially and lifts itself slightly from the damper piston. However, since the sealing ring clamped between the valve disc and the valve member exerts a radial force on the sliding surface, this force and the resulting friction between the sealing ring and the sliding surface must first be overcome so that the valve disc can lift off the damper piston. As a result, the valve disc shifts the sealing ring at the beginning with a jerk, after which the displacement is much more plastic.
Dieses auch als Haftgleiteffekt bekannte Ruckgleiten der Ventilscheibe und des Dichtungselements an der Gleitfläche verursacht unerwünschte Spitzen in der Dämpfungskennlinie und ist unter anderem für das sogenannte Poltern, also Erzeugen von unerwünschten Geräuschen in dem Schwingungsdämpfer mitverantwortlich.This stick gliding of the valve disk and of the sealing element on the sliding surface, also known as the stick-slip effect, causes undesirable peaks in the damping characteristic and is partly responsible for the so-called rumbling, that is to say producing unwanted noises in the vibration damper.
Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine alternative Kolbenventilanordnung anzugeben, welche das Auftreten des Haftgleiteffektes und damit verbundenen Ruckgleitens reduzieren.Based on the above-described prior art, the object of the present invention is to provide an alternative piston valve arrangement which reduces the occurrence of the stick-slip effect and the associated stick-slip.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the characterizing part of
Die erfindungsgemäße Kolbenventilanordnung umfasst einen Dichtungsring wobei dieser einen V-förmigen Querschnitt aufweist mit einem ersten zu der Kolbenstange zugewandten Schenkel und mit einem zweiten von der Kolbenstange abgewandten Schenkel wobei die Spitze des
Durch diese Form des Dichtungsrings wird die radiale Vorspannung welche der Dichtungsring auf die Gleitfläche ausübt deutlich reduziert, wodurch der Haftgleiteffekt deutlich gemindert wird.By this form of the sealing ring, the radial bias which the sealing ring exerts on the sliding surface is significantly reduced, whereby the adhesion sliding effect is significantly reduced.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante kann die Kolbenventilanordnung eine zwischen dem Dichtungsring der Gleitfläche und der Ventilscheibe angeordneten ersten Ringraum umfassen, welcher beispielsweise durch den Spalt zwischen der Ventilscheibe und der Gleitfläche mit dem Dämpfmedium gefüllt werden kann, wodurch im Betriebsfall der zu der Kolbenstange zugewandte erste Schenkel des Dichtungsrings radial nach außen gedrückt wird wodurch die radiale Vorspannkraft des Dichtungsrings gegenüber der Gleitfläche deutlich reduziert wird.According to an advantageous embodiment variant, the piston valve arrangement can comprise a first annular space arranged between the sealing ring of the sliding surface and the valve disk, which can be filled with the damping medium, for example through the gap between the valve disk and the sliding surface, whereby, in the operating case, the first leg of the piston facing the piston rod Sealing ring is pressed radially outward, whereby the radial biasing force of the sealing ring relative to the sliding surface is significantly reduced.
Um diesen Effekt zu verstärken, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Ventilscheibe einen ersten Ventilscheibendurchbruch umfasst, welcher den Durchflusskanal mit dem ersten Ringraum verbindet. In order to increase this effect, it is provided according to a further advantageous embodiment variant that the valve disk comprises a first valve disk opening, which connects the flow channel with the first annular space.
Es kann darüber hinaus vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Ventilbauteil einen umlaufenden sich axial in Richtung der Ventilscheibe erstreckenden Randabschnitt aufweist, wobei der Randabschnitt axial an der Ventilscheibe direkt oder indirekt zur Anlage kommt, wodurch zwischen dem Ventilbauteil, der Gleitfläche und der Ventilscheibe ein geschlossener Ringraum entsteht, in welchem der Dichtungsring angeordnet ist. In diesem Fall stützt sich der zweite, von der Kolbenstange abgewandte Schenkel des V-förmigen Dichtungsrings an dem Randabschnitt des Ventilbauteils ab, wodurch zwischen dem Randabschnitt des Ventilbauteils, dem Dichtungsring und der Ventilscheibe ein zweiter Ringraum ausgebildet wird.
Dieser kann vorteilhafter Weise durch einen zweiten Ventilscheibendurchbruch mit dem Durchflusskanal
This can advantageously by a second valve disc breakthrough with the
Wenn eine Ausfederungs- oder Einfederungsbewegung des Kraftfahrzeugschwingungsdämpfers abgeschlossen ist, bewegen sich alle Bauteile der Kolbenventilanordnung in ihre Ausgangsposition zurück. Der Dichtungsring dichtet nun wieder den Spalt zwischen der Ventilscheibe und der Gleitfläche ab. Dieser Effekt kann nun gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante dadurch verstärkt werden, dass der Dichtungsring eine zwischen den beiden Schenkeln des Dichtungsrings und dem Ventilbauteil angeordneten dritten Ringraum umfasst, welcher durch einen Spalt zwischen dem Ventilbauteil und der Gleitfläche und durch einen zusätzlich vorteilhafterweise vorgesehenem Kanal mit dem Dämpfungsmedium versorgt wird.When a rebound or compression movement of the vehicle vibration damper is completed, all components of the piston valve assembly move back to their original position. The sealing ring now seals again the gap between the valve disc and the sliding surface. This effect can now be reinforced according to a further advantageous embodiment, characterized in that the sealing ring comprises a disposed between the two legs of the sealing ring and the valve member third annular space which through a gap between the valve member and the sliding surface and through an additionally advantageously provided channel with the Damping medium is supplied.
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann dieser Effekt vorteilhafter weise dadurch verstärkt werden, dass das Ventilbauteil einen Ventilbauteildurchbruch umfasst, welcher den dritten Ringraum mit dem zweiten Arbeitsraum verbindet.According to a further embodiment, this effect can be advantageously enhanced by the fact that the valve member comprises a valve component opening, which connects the third annulus with the second working space.
Das Ventilbauteil kann auch so ausgeführt sein, dass dieser einen Vorsprung umfasst, welcher in den dritten Ringraum hineinragt und somit das Zusammenkommen der beiden Schenkel des V-förmigen Dichtungsrings verhindert.The valve member can also be designed so that it comprises a projection which projects into the third annular space and thus prevents the coming together of the two legs of the V-shaped sealing ring.
Für unterschiedliche Öffnungsdruckniveaus des Ventils, welcher durch unterschiedliche Anforderungen bedingt sind, können unterschiedliche Dichtungsgeometrien notwendig sein. Vorteilhafterweise sieht eine weitere Ausführungsvariante vor, dass der Dichtungsring derart ausgebildet ist, dass dessen zweiter Schenkel den zweiten Ringraum nahezu vollständig ausfüllt, was den Dichtungsring deutlich stabiler macht.For different opening pressure levels of the valve, which are caused by different requirements, different seal geometries may be necessary. Advantageously, a further embodiment provides that the sealing ring is designed such that its second leg almost completely fills the second annular space, which makes the sealing ring significantly more stable.
Die vorliegende Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 : eine Ausführungsvariante des Kraftfahrzeugschwingungsdämpfers mit einer Kolbenventilanordnung gemäß dem Stand der Technik; -
2 eine erste beispielsweise Ausführungsvariante eines Kraftfahrzeugschwingungsdämpfers mit einer Kolbenventilanordnung gemäß demPatentanspruch 1 in einer Schnittdarstellung; -
3 eine zweite beispielsweise Ausführungsvariante eines Kraftfahrzeugschwingungsdämpfers mit einer Kolbenventilanordnung gemäßPatentanspruch 1 in einer Schnittdarstellung. -
4 eine weitere beispielsweise Ausführungsvariante eines Kraftfahrzeugschwingungsdämpfers mit einer Kolbenventilanordnung gemäßPatentanspruch 1 in einer Schnittdarstellung.
-
1 a variant of the motor vehicle vibration damper with a piston valve assembly according to the prior art; -
2 a first example embodiment of a motor vehicle vibration damper with a piston valve assembly according toclaim 1 in a sectional view; -
3 a second example embodiment of a motor vehicle vibration damper with a piston valve assembly according toclaim 1 in a sectional view. -
4 a further example embodiment of a motor vehicle vibration damper with a piston valve assembly according toclaim 1 in a sectional view.
Die
Der Dämpferkolben
The
Die Ventilscheibe
Des Weiteren umfasst die Kolbenventilanordnung
Die Druckfeder
Furthermore, the piston valve arrangement comprises
The
Zwischen dem Ventilbauteil
Im Unterschied zu der
Zwischen dem ersten Schenkel
Das Ventilbauteil
Die Ventilscheibe
Between the
The
The
Des Weiteren umfasst die Kolbenventilanordnung
Zusätzlich zeigt die
Gemäß der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KraftfahrzeugschwingungsdämpferAutomobile shock absorber
- 22
- KolbenventilanordnungPiston valve assembly
- 33
- Dämpferzylinderdamper cylinder
- 44
- Dämpferkolbendamper piston
- 55
- DurchflusskanalFlow channel
- 66
- Kolbenstangepiston rod
- 77
- erster Arbeitsraumfirst working space
- 88th
- zweiter Arbeitsraumsecond workspace
- 99
- Ventilscheibevalve disc
- 1010
- Gleitflächesliding surface
- 1111
- Ventilbauteilvalve component
- 1212
- Randabschnittedge section
- 1313
- Druckfedercompression spring
- 1414
- Dichtungsringsealing ring
- 1515
- Spaltgap
- 1616
- erster Schenkelfirst leg
- 1717
- zweiter Schenkelsecond leg
- 1818
- Spitzetop
- 1919
- Öffnungopening
- 2020
- erster Ringraumfirst annulus
- 2121
- zweiter Ringraumsecond annulus
- 2222
- dritter Ringraumthird annulus
- 2323
- erster Ventilscheibendurchbruchfirst valve disk breakthrough
- 2424
- zweiter Ventilscheibendurchbruchsecond valve disc breakthrough
- 2525
- VentilbauteildurchbruchValve component breakdown
- 2626
- Kanalchannel
- 2727
- erstes Befestigungsbauteilfirst fastening component
- 2828
- zweites Befestigungsbauteilsecond fastening component
- 2929
- Außengewindeexternal thread
- 3030
- Endabschnitt der KolbenstangeEnd portion of the piston rod
- AA
- Längsachselongitudinal axis
Claims (10)
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---|---|---|---|
DE102017218464.7A DE102017218464A1 (en) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | Piston valve assembly for a motor vehicle vibration damper |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102017218464.7A DE102017218464A1 (en) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | Piston valve assembly for a motor vehicle vibration damper |
Publications (1)
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DE102017218464A1 true DE102017218464A1 (en) | 2019-04-18 |
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ID=65909847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017218464.7A Withdrawn DE102017218464A1 (en) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | Piston valve assembly for a motor vehicle vibration damper |
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Maschinenübersetzung JP 2003278819 A * |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R016 | Response to examination communication | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |