DE102019212971A1

DE102019212971A1 - Vibration damper with a damping valve device

Info

Publication number: DE102019212971A1
Application number: DE102019212971.4A
Authority: DE
Inventors: Jörg Rösseler; Aleksandar Knezevic
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Schwingungsdämpfer, umfassend eine Kolbenstange mit einem Kolben, wobei der Kolben einen Zylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum unterteilt, mit einer Dämpfventileinrichtung, deren erstes Dämpfventil an dem Kolben ausgeführt ist, und einer Drosselstelle, die ein radial elastisches Ringelement mit einem Trägerelement der Kolbenstange aufweist, das in Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Drosselstelle ausgehend von einer Durchlassstellung in eine Drosselstellung überführbar ist, wobei der Zylinder eine Strömungsleitfläche als Teil der Drosselstelle bildet, wobei die Dämpfventileinrichtung ein von der Hublage der Kolbenstange innerhalb des Zylinders abhängiges drittes Ventil umfasst, das in einer Bewegungsrichtung der Kolbenstange zusammen mit dem ersten Dämpfventil eine Dämpfkraft erzeugt.Vibration damper, comprising a piston rod with a piston, the piston dividing a cylinder into a working chamber on the piston rod side and a working chamber remote from the piston rod, with a damping valve device, the first damping valve of which is implemented on the piston, and a throttle point that connects a radially elastic ring element with a carrier element of the piston rod which, depending on the flow speed within the throttle point, can be transferred from a passage position to a throttle position, the cylinder forming a flow guide surface as part of the throttle point, the damping valve device comprising a third valve that is dependent on the stroke position of the piston rod within the cylinder and is shown in a direction of movement of the piston rod generates a damping force together with the first damping valve.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfventileinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a vibration damper with a damping valve device according to the preamble of patent claim 1.

Die DE 10 2016 202 007 A1 beschreibt einen Schwingungsdämpfer mit einer Dämpfventileinrichtung, die zwei Einzelventile an einer Kolbenstange umfasst. Ein erstes Ventil ist an einem ersten Kolben ausgeführt. Dieser Kolben unterteilt einen Zylinder in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum. Des Weiteren ist an der Kolbenstange im axialen Abstand zu ersten Kolben ein zweiter Kolben fixiert. Der zweite Kolben ist im Wirkdurchmesser etwas kleiner ausgeführt als der erste Kolben. Der Zylinder verfügt über zwei Längenabschnitte mit unterschiedlichen Wirkdurchmessern, so dass der zweite kleinere Kolben nur im Bereich des Längenabschnitts mit dem kleineren Wirkdurchmesser eine Dämpfkraft erzeugt. Anderseits kann der erste Kolben nicht über den ersten Längenabschnitt in den zweiten Längenabschnitt des Zylinders einfahren. Damit liegt bei der Dämpfventileinrichtung eine eindeutig hubabhängige Dämpfkraftfunktion vor.The DE 10 2016 202 007 A1 describes a vibration damper with a damping valve device which comprises two individual valves on a piston rod. A first valve is implemented on a first piston. This piston divides a cylinder into a working space on the piston rod side and a working space remote from the piston rod. Furthermore, a second piston is fixed on the piston rod at an axial distance from the first piston. The effective diameter of the second piston is slightly smaller than the first piston. The cylinder has two length sections with different effective diameters, so that the second smaller piston only generates a damping force in the area of the length section with the smaller effective diameter. On the other hand, the first piston cannot move into the second longitudinal section of the cylinder via the first longitudinal section. The damping valve device thus has a clearly stroke-dependent damping force function.

In der DE 10 2016 210 790 A1 ist ein Schwingungsdämpfer offenbart, dessen Dämpfventileinrichtung ebenfalls zwei Einzelventile aufweist, die an der Kolbenstange befestigt sind und die bei einer Kolbenstangenbewegung gleichzeitig eine Dämpfkraft erzeugen können. Ein erstes Einzelventil wird von mindestens einem Durchgangskanal in Verbindung mit mindestens einer Ventilscheibe gebildet. Ab einer definierten Kolbenstangengeschwindigkeit hebt die Ventilscheibe von ihrer Ventilsitzfläche ab und gibt eine Austrittsöffnung des Durchgangskanals frei.In the DE 10 2016 210 790 A1 a vibration damper is disclosed whose damping valve device also has two individual valves which are attached to the piston rod and which can simultaneously generate a damping force when the piston rod moves. A first individual valve is formed by at least one passage channel in connection with at least one valve disc. From a defined piston rod speed, the valve disc lifts off its valve seat surface and releases an outlet opening of the through-channel.

Eine Drosselstelle mit einem Ringelement in einer Nut eines Trägerelements übt nur bei einer Kolbenstangengeschwindigkeit oberhalb einer Schwelle eine Dämpfkraft aus. Dann weitet sich das Ringelement radial auf und verengt damit einen Drosselquerschnitt. Unterhalb der Mindestgeschwindigkeit erzeugt die Drosselstelle keine Dämpfkraft.A throttle point with a ring element in a groove of a carrier element only exerts a damping force when the piston rod speed is above a threshold. Then the ring element expands radially and thus narrows a throttle cross section. The throttle point does not generate any damping force below the minimum speed.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schwingungsdämpfer bereitzustellen, der noch individueller auf eine vorgegebene Dämpfkraftcharakteristik angepasst werden kann.The object of the present invention is to provide a vibration damper which can be adapted even more individually to a predetermined damping force characteristic.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Dämpfventileinrichtung ein von der Hublage der Kolbenstange innerhalb des Zylinders abhängiges drittes Ventil umfasst, das in einer Bewegungsrichtung der Kolbenstange zusammen mit dem ersten Dämpfventil eine Dämpfkraft erzeugt.The object is achieved in that the damping valve device comprises a third valve which is dependent on the stroke position of the piston rod within the cylinder and which, together with the first damping valve, generates a damping force in a direction of movement of the piston rod.

Mit den drei zur Verfügung stehenden Ventilen kann eine Dämpfkraftanforderung noch besser erfüllt werden. Dabei werden Dämpfkraftanteile ausschließlich in Abhängigkeit der Kolbenstangengeschwindigkeit und mindestens ein Dämpfkraftanteil in Abhängigkeit der Hublage der Kolbenstange bestimmt.With the three available valves, a damping force requirement can be met even better. The damping force components are determined exclusively as a function of the piston rod speed and at least one damping force component is determined as a function of the stroke position of the piston rod.

In weiterer konstruktiver Ausgestaltung der Erfindung weist der Zylinder zwei Längenabschnitte mit zwei unterschiedlichen Wirkdurchmessers auf, wobei ein erster Längenabschnitt mit einem ersten größeren Wirkdurchmesser ausgeführt ist als ein zweiter Längenabschnitt mit einem kleineren Wirkdurchmesser, wobei das dritte Ventil nur beim Eintauchen der Kolbenstange in den zweiten Längenabschnitt eine Dämpfkraft erzeugt. Allein über die Länge und/oder dem Wirkdurchmesser des Zylinders kann das Dämpfkraftverhalten des Schwingungsdämpfers grundlegend dimensioniert werden. Der Wirkdurchmesser muss nicht unbedingt von dem Zylinder selbst gebildet werden. Alternativ kann man auch eine mit dem Zylinder verbundene Reduzierhülse einsetzen.In a further structural embodiment of the invention, the cylinder has two length sections with two different effective diameters, a first length section being designed with a first larger effective diameter than a second length section with a smaller effective diameter, the third valve only when the piston rod plunges into the second length section generates a damping force. The damping force behavior of the vibration damper can be fundamentally dimensioned solely via the length and / or the effective diameter of the cylinder. The effective diameter does not necessarily have to be formed by the cylinder itself. Alternatively, a reducing sleeve connected to the cylinder can also be used.

Bei einem Konzept der Erfindung bildet der zweite Längenabschnitt eine Strömungsleitfläche für eine weitere Drosselstelle als drittes Ventil. Das dritte Ventil wird demnach nur in dem zweiten Längenabschnitt aktiv. Des Weiteren ist der Einsatz auch noch von der Bewegungsgeschwindigkeit der Kolbenstange abhängig, so dass zwei Bedingungen für die Funktion des dritten Ventils notwendig sind.In one concept of the invention, the second length section forms a flow guide surface for a further throttle point as a third valve. The third valve is therefore only active in the second length section. Furthermore, the use also depends on the speed of movement of the piston rod, so that two conditions are necessary for the function of the third valve.

Man kann auch vorsehen, dass der erste Längenabschnitt eine Strömungsleitfläche für die Drosselstelle bildet. Dann kann man z. B. vorsehen, dass das Ringelement sowohl im ersten wie auch im zweiten Längenabschnitt des Zylinders tätig ist. Im ersten Längenabschnitt mit dem größeren Wirkdurchmesser wird von der zweiten Drosselstelle nur eine kleinere zusätzliche Dämpfkraft erzeugt, da die Durchlassstellung des Ringelements auf eine definierte maximale Aufweitung des Ringelements begrenzt ist.It can also be provided that the first length section forms a flow guide surface for the throttle point. Then you can z. B. provide that the ring element is active both in the first and in the second length section of the cylinder. In the first length section with the larger effective diameter, only a smaller additional damping force is generated by the second throttle point, since the passage position of the ring element is limited to a defined maximum expansion of the ring element.

Fährt das Ringelement in den zweiten Längenabschnitt des Zylinders mit einem kleineren Wirkdurchmesser ein, der findet bei identischer Bewegungsgeschwindigkeit eine identische Aufweitung des Ringelements statt. Jedoch ist der Drosselspalt mit der zweiten Strömungsleitfläche kleiner, so dass dann eine tendenziell höhere Dämpfkraft erzeugt wird.If the ring element moves into the second length section of the cylinder with a smaller effective diameter, an identical expansion of the ring element takes place at the same speed of movement. However, the throttle gap with the second flow guide surface is smaller, so that a damping force that tends to be higher is then generated.

Man kann auch vorsehen, dass die beiden Drosselstellen getrennte Ringelemente aufweisen. Dann kann das Ringelement für die Drosselstelle im ersten Längenabschnitt weniger robust gestalten, da dieses Ringelement nicht in den zweiten Längenabschnitt des Zylinders einfährt.It can also be provided that the two throttle points have separate ring elements. The ring element for the throttle point in the first length section can then be designed to be less robust, since this ring element does not enter the second length section of the cylinder.

Bei einer Ausführungsform ist das dritte Ventil an einem zweiten Kolben an der Kolbenstange ausgeführt, der hinsichtlich seines Durchmessers auf den zweiten Längenabschnitt mit dem kleineren Wirkdurchmesser abgestimmt ist und beim Einfahren in den Längenabschnitt einen Zwischenarbeitsraum von dem kolbenstangenfernen Arbeitsraum trennt. Das dritte Ventil arbeitet wie ein konventionelles Kolbenventil. Folglich kann im mittleren Hubbereich nicht dieselbe Dämpfkraft erreicht werden im in einer Endlage des Schwingungsdämpfers.In one embodiment, the third valve is on a second piston on the Executed piston rod, which is matched in terms of its diameter to the second length section with the smaller effective diameter and when moving into the length section separates an intermediate working space from the working space remote from the piston rod. The third valve works like a conventional piston valve. Consequently, the same damping force cannot be achieved in the middle stroke range when the vibration damper is in an end position.

Je nachdem, wie ein Dämpfkraftanstieg des Schwingungsdämpfers bei einem langen Hubweg der Kolbenstange erfolgen soll, kann man die Anordnung der einzelnen Ventile der Dämpfventilbaugruppe ausführen. Wenn die Endlagendämpfung eine hohe Priorität haben soll, dann ist es sinnvoll, wenn die Dämpfventileinrichtungen an der Kolbenstange eine Anordnung mit der Reihenfolge erster Kolben, der Drosselstelle und zweiter Kolben aufweist.Depending on how the damping force of the vibration damper is to be increased with a long stroke of the piston rod, the individual valves of the damping valve assembly can be arranged. If the end position damping is to have a high priority, then it makes sense if the damping valve devices on the piston rod have an arrangement with the sequence of the first piston, the throttle point and the second piston.

Alternativ besteht die Möglichkeit, dass die Dämpfventileinrichtung an der Kolbenstange eine Anordnung mit der Reihenfolge erster Kolben, zweiter Kolben und der Drosselstelle aufweist. Dann beginnt der Einsatzpunkt des zweiten Kolbens später. Man kann natürlich auch vorsehen, dass die Drosselstelle sowohl im ersten wie auch im zweiten Längenabschnitt wirksam wird. Damit wäre die Variabilität nochmals gesteigert, da dann praktisch vier Ventile zur Verfügung stehen.Alternatively, there is the possibility that the damping valve device on the piston rod has an arrangement with the order of the first piston, second piston and the throttle point. Then the point of use of the second piston begins later. One can of course also provide that the throttle point is effective both in the first and in the second length section. This would increase the variability even more, since then there are practically four valves available.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail on the basis of the following description of the figures.

Es zeigt.

1 Schwingungsdämpfer mit einem Kolbenventil und zwei Drosselstellen
2 Elastisches Ringelement der 1 als Einzelteil
3 Schwingungsdämpfer nach 1 in einer anderen Hublage
4 Schwingungsdämpfer nach 1 mit zweitem Ringelement
5 und 6 Schwingungsdämpfer mit zwei Kolben und einer Drosselstelle

It shows.

1 Vibration damper with a piston valve and two throttling points
2 Elastic ring element of the 1 as a single part
3rd Vibration damper after 1 in a different stroke position
4th Vibration damper after 1 with a second ring element
5 and 6th Vibration damper with two pistons and a throttle point

Die 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Schwingungsdämpfers 1 gemäß der Erfindung. In einem Zylinder 3 ist eine Kolbenstange 5 axial verschiebbar gelagert, an der ein Kolben 7 und dazu axial beabstandet ein Trägerelement 9 angeordnet sind.The 1 shows a possible embodiment of a vibration damper 1 according to the invention. In a cylinder 3rd is a piston rod 5 axially displaceable on which a piston 7th and a carrier element spaced axially therefrom 9 are arranged.

Der Zylinder 3 umfasst einen ersten Längenabschnitt 11 mit einem ersten Wirkdurchmesser D1. Dieser Längenabschnitt 11 wird in diesem Ausführungsbeispiel von einer Kolbenstangenführung 13 endseitig verschlossen. Am gegenüberliegenden Ende schließt sich ein zweiter Längenabschnitt 15 mit einem zweiten Wirkdurchmesser D2 an, wobei der zweite Durchmesser D2 kleiner ist als der erste Durchmesser D1.The cylinder 3rd comprises a first length section 11 with a first effective diameter D1. This length section 11 is in this embodiment of a piston rod guide 13th closed at the end. A second length section closes at the opposite end 15th with a second effective diameter D2, the second diameter D2 being smaller than the first diameter D1.

Auch der Kolben 7 und das Trägerelement 9 weisen einen unterschiedlichen Nenndurchmesser auf. Der Kolben 7 ist dem größeren Durchmesser D1 des ersten Längenabschnitts 11 des Zylinders 3 angepasst und weist einen Kolbenring 17 auf, der einen ersten kolbenstangenseitigen Arbeitsraum 19 in Richtung der Kolbenstangenführung 13 zum einem zapfenseitigen kolbenstangenfernen Arbeitsraum 21 zwischen dem Kolben 7 und einem Boden 23 des zweiten Längenabschnitts 15 trennt. Die Trennung ist nicht hermetisch dicht, sondern über zwei wechselseitig durchströmbare Dämpfventile 25; 27 bestimmt. Als Boden 23 dient in diesem Ausführungsbeispiel ein Bodenventil mit einer wechselseitigen Durchströmung zu einem ringförmigen Ausgleichsraum 29 zwischen dem Zylinder 3 und einem äußeren Behälterrohr 31. Der gesamte Zylinder 3 ist vollständig mit einem Dämpfmedium gefüllt.The piston too 7th and the support element 9 have a different nominal diameter. The piston 7th is the larger diameter D1 of the first length section 11 of the cylinder 3rd adapted and has a piston ring 17th on, the first working space on the piston rod side 19th in the direction of the piston rod guide 13th to a working space on the journal side remote from the piston rod 21 between the piston 7th and a floor 23 of the second length section 15th separates. The separation is not hermetically sealed, but rather via two mutually flowable damping valves 25th ; 27 certainly. As a floor 23 In this exemplary embodiment, a bottom valve is used with alternating flow to an annular compensation chamber 29 between the cylinder 3rd and an outer container tube 31 . The entire cylinder 3rd is completely filled with a damping medium.

Das Trägerelement 9 ist dem zweiten Durchmesser D2 des zweiten Längenabschnitts 15 angepasst und damit kleiner als der Kolben 7. In diesem Ausführungsbeispiel wird der zweite Längenabschnitt 15 von dem Zylinder 3 gebildet. Es wäre jedoch auch möglich, dass z. B. am Boden 23 eine in Richtung des zweiten Kolbens 9 weisende offene Kappe befestig wäre, die einen kleineren Innendurchmesser D2 aufweist als der erste Längenabschnitt.The carrier element 9 is the second diameter D2 of the second length section 15th adapted and therefore smaller than the piston 7th . In this embodiment, the second length section 15th from the cylinder 3rd educated. However, it would also be possible that, for. B. on the ground 23 one towards the second piston 9 pointing open cap would be attached, which has a smaller inner diameter D2 than the first length section.

Grundsätzlich wäre dieses Bauprinzip auch bei einem Einrohrdämpfer möglich.In principle, this construction principle would also be possible with a single-tube damper.

Die 1 zeigt das Kolbenzylinder-Aggregat 1 in einer definierten Konstruktionslage, bei der der Kolben 7 dichtend im ersten Längenabschnitt 11 gleitet und die Dämpfventile 25; 27 im Kolben 7 eine Dämpfkraft erzeugen. Dabei befindet sich das Trägerelement 9 ebenfalls im ersten Längenabschnitt 11, wird aber vom Dämpfmedium umspült, da ein radial elastisches Ringelement 33 in einer Nut 35 des Trägerelements 9 keinen dichtenden Kontakt zur Innenwandung des ersten Längenabschnitts 11 aufweist. Außenseitig trägt das Ringelement einen radial elastischen Begrenzungsring 37, z. B. in der Ausführung eines Sicherungsrings sowie ein Rippenprofil 39, das für eine Mindestgröße eines Drosselquerschnitts sorgt, wenn das Ringelement 33 an einer Strömungsleitfläche 43 anliegt. Der Begrenzungsring 37 spannt das Ringelement 33 nach radial innen vor und sorgt damit für dessen Rückstellbewegung.The 1 shows the piston-cylinder unit 1 in a defined construction position in which the piston 7th sealing in the first length section 11 slides and the damping valves 25th ; 27 in the piston 7th generate a damping force. The carrier element is located here 9 also in the first length section 11 , but is washed around by the damping medium, as a radially elastic ring element 33 in a groove 35 of the carrier element 9 no sealing contact with the inner wall of the first length section 11 having. On the outside, the ring element carries a radially elastic limiting ring 37 , e.g. B. in the execution of a locking ring and a rib profile 39 , which ensures a minimum size of a throttle cross-section when the ring element 33 on a flow guide surface 43 is applied. The limiting ring 37 tensions the ring element 33 radially inward and thus ensures its return movement.

In der 2 ist das elastische Ringelement beispielhaft dargestellt.In the 2 the elastic ring element is shown as an example.

In der Ausgangsstellung des Ringelements, d. h. bei minimaler Kolbenstangengeschwindigkeit, besteht auch kein Kontakt mit dem Zylinder 3 im zweiten Längenabschnitt 15. Folglich kann das Ringelement innerhalb der Nut 35 der Trägerelement 9 in seiner Funktion als Drosselstelle 45 aufgrund des offenen Ringspalts zur Zylinderinnenwandung als Strömungsleitfläche für die Drosselstelle 45 weder im ersten noch im zweiten Längenabschnitt 11; 15 eine signifikante Dämpfkraft erzeugen.In the starting position of the ring element, ie at the minimum piston rod speed, there is also no contact with the cylinder 3rd in the second length section 15th . Consequently, the ring element can be inside the groove 35 the support element 9 in its function as a throttle point 45 as a flow guide surface for the throttle point due to the open annular gap to the inner wall of the cylinder 45 neither in the first nor in the second length section 11 ; 15th generate a significant damping force.

Bei einer Hublage der Kolbenstange 5, bei der sich die Drosselstelle 45 innerhalb des ersten Längenabschnitts befindet, erzeugt die Drosselstelle 45 nur oberhalb einer definierten Strömungsgeschwindigkeit eine Dämpfkraft. Der Begrenzungsring 37 oder das Rippenprofil 39 begrenzen die Aufweitbewegung des Ringelements 33. Es bestimmt der Durchmesser D₁ der Strömungsleitfläche 43 den minimalen Drosselquerschnitt 41. Der minimale Drosselquerschnitt 41 wiederum ist ausschlaggebend für die maximal erreichbare Dämpfkraft an der Drosselstelle 45.With a stroke position of the piston rod 5 , at which the throttle point 45 is located within the first length section, creates the throttle point 45 a damping force only above a defined flow velocity. The limiting ring 37 or the rib profile 39 limit the expansion movement of the ring element 33 . It determines the diameter D _{1 of} the flow guide surface 43 the minimum throttle cross-section 41 . The minimum throttle cross-section 41 in turn, it is decisive for the maximum achievable damping force at the throttle point 45 .

Wenn das Ringelement 33 bei einer entsprechenden langen und schnellen Hubbewegung der Kolbenstange 5 in den zweiten Längenabschnitt 15 eintaucht (3), dann liegt Ringelement 33 an der Innenwandung bzw. einer zweiten Strömungsleitfläche 47 innerhalb des zweiten Längenabschnitts 15 an, so dass dasselbe Ringelement 33, aber mit der zweiten Strömungsleitfläche 47 eine zweite Drosselstelle 49 bildet, deren Dämpfkraft sich zu der Dämpfkraft des Kolbens 7 addiert. Folglich umfasst die Dämpfventileinrichtung an der Kolbenstange insgesamt drei Ventile, nämlich das Kolbenventil 27, die erste Drosselstelle 45 und die zweite Drosselstelle 49. Die zweite Drosselstelle 49 erzeugt bei gleicher Kolbenstangenhubgeschwindigkeit wie im ersten Längenabschnitt aufgrund des kleineren Wirkdurchmessers des zweiten Längenlängenabschnitts bzw. der Strömungsleitfläche eine größere Dämpfkraft, der der Drosselquerschnitt 45 aufgrund des kleineren Wirkdurchmessers D₂ regelmäßig kleiner ist. Bei der Dämpfkraftkennlinie des Schwingungsdämpfers 1 wird mit der zweiten Drosselstelle 49 bzw. dem dritten Ventil der Dämpfventileinrichtung eine Und-Verknüpfung zwischen Kolbenstangenhubgeschwindigkeit und Kolbenstangenhublage erreicht.When the ring element 33 with a corresponding long and fast stroke movement of the piston rod 5 in the second length section 15th immersed ( 3rd ), then there is a ring element 33 on the inner wall or a second flow guide surface 47 within the second length section 15th on, so the same ring element 33 , but with the second flow guide surface 47 a second throttle point 49 forms whose damping force becomes the damping force of the piston 7th added. Consequently, the damping valve device on the piston rod comprises a total of three valves, namely the piston valve 27 , the first throttle point 45 and the second throttle point 49 . The second throttle point 49 With the same piston rod stroke speed as in the first length segment, due to the smaller effective diameter of the second length segment or the flow guide surface, it generates a greater damping force, that of the throttle cross-section 45 due to the smaller effective diameter D _{2 is} regularly smaller. With the damping force characteristic of the vibration damper 1 becomes with the second throttle point 49 or the third valve of the damping valve device, an AND link between piston rod stroke speed and piston rod stroke position is achieved.

Die Variante nach 4 gleicht dem Dämpfkraftverhalten des Schwingungsdämpfers 1 nach 1. Abweichend verfügt die Dämpfventileinrichtung über zwei getrennte Ringelemente 33; 51 in zwei Trägerelemente 9; 53. Dabei ist das erste Trägerelement 53 auf seine Drosselfunktion im ersten Längenabschnitt 11 ausgelegt und optimiert und das zweite Trägerelement 9 mit dem zweiten Ringelement 33 ist nur im zweiten Längenabschnitt 15 wirksam. Dadurch kann das zweite Ringelement 33 besser auf das Eintauchen vom ersten in den zweiten Längenabschnitt konstruiert ausgelegt werden bzw. das zweite Ringelement 33 wird beim Eintauchen erst gar nicht belastet, wenn z. B die Kolbenstange weit in den Zylinder 3 einfährt und dabei das zweite Trägerelement 9 mit dem zweiten Ringelement 33 bei einer hohen Einfahrgeschwindigkeit einen Übergangskonus 55 passiert. Mit der Variante nach 4 ist auch dieser Betriebszustand für das zweite Ringelement 53 unkritisch.The variant after 4th resembles the damping force behavior of the vibration damper 1 to 1 . In contrast, the damping valve device has two separate ring elements 33 ; 51 in two support elements 9 ; 53 . Here is the first carrier element 53 on its throttling function in the first length section 11 designed and optimized and the second carrier element 9 with the second ring element 33 is only in the second length section 15th effective. This allows the second ring element 33 better designed for the immersion of the first in the second length section or the second ring element 33 is not even burdened when immersed, if z. B the piston rod far into the cylinder 3rd retracts and thereby the second carrier element 9 with the second ring element 33 a transition cone at a high run-in speed 55 happens. With the variant after 4th this is also the operating state for the second ring element 53 uncritical.

Grundsätzlich wäre es jedoch auch machbar, wenn das erste Trägerelement 51 zwischen dem Kolben 7 zwischen dem zweiten Trägerelement 9 montiert ist.In principle, however, it would also be feasible if the first carrier element 51 between the piston 7th between the second support element 9 is mounted.

Die Ausführung nach 5 zeigt eine Variante der Erfindung, bei der das dritte Ventil an einem zweiten Kolben 57 der Kolbenstange 5 ausgeführt ist. Der zweite Kolben 57 ist entsprechend dem ersten Kolben 7 aufgebaut und verfügt ebenfalls über Dämpfventile 59; 61 mit Ventilscheiben. Der Durchmesser des zweiten Kolbens 57 ist auf den zweiten Längenabschnitt 15 mit dem kleineren Wirkdurchmesser D₂ ausgelegt, wobei der zweite Kolben 57 beim Einfahren in den zweiten Längenabschnitt 15 den kolbenstangenfernen Arbeitsraum 21 von einem Zwischenarbeitsraum 63 trennt, der sich axial zwischen den beiden Kolben 5; 57 erstreckt.The execution after 5 shows a variant of the invention in which the third valve on a second piston 57 the piston rod 5 is executed. The second piston 57 is the same as the first piston 7th constructed and also has damping valves 59 ; 61 with valve discs. The diameter of the second piston 57 is on the second length section 15th designed with the smaller effective diameter D ₂ , the second piston 57 when entering the second length section 15th the working area remote from the piston rod 21 from an intermediate work space 63 separates axially between the two pistons 5 ; 57 extends.

Das zweite Ventil ist wieder als eine Drosselstelle 45 ausgeführt, die abhängig von der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Drosselstelle 45 von einer Durchlassstellung in eine Schließstellung übergeht. Hier liegt ausgehend von der Kolbenstangenführung 13 mit Blickrichtung auf den Boden 23 eine Reihenanordnung von erster Kolben 7, zweiter Kolben 57 und dann folgend die Drosselstelle 45 vor. Dabei kann die Drosselstelle 45 wiederum so ausgeführt sein, dass sie sowohl innerhalb des ersten Längenabschnitts 11 wie auch im zweiten Längenabschnitt 15 eine Dämpfwirkung entfaltet. Dann können im ersten Längenabschnitt 11 sowohl der erste Kolben 7 bzw. das Ventil 27, wie auch die erste Drosselstelle 45 eine Dämpfkraft erzeugen. Bei einer Einfahrt des Trägerelements 9 in den zweiten Längenabschnitt 15 sorgt der erste Kolben 7 weiterhin grundsätzlich für eine Dämpfkraft, hingegen die Drosselstelle 45 nur oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit, die aber im zweiten Längenabschnitt 15 kleiner ist als im ersten Längenabschnitt 11.The second valve is again used as a throttle point 45 executed, which depends on the flow rate within the throttle point 45 passes from an open position to a closed position. This is based on the piston rod guide 13th facing the ground 23 an in-line arrangement of first pistons 7th , second piston 57 and then following the throttle point 45 in front. The throttle point can 45 again be designed so that they are both within the first length section 11 as in the second length section 15th a dampening effect unfolds. Then you can in the first length section 11 both the first piston 7th or the valve 27 , as well as the first throttle point 45 generate a damping force. When the carrier element enters 9 in the second length section 15th takes care of the first piston 7th still basically for a damping force, but the throttle point 45 only above a limit speed, but that in the second length section 15th is smaller than in the first length section 11 .

Fährt die Kolbenstange 5 noch tiefer in den Zylinder 3 ein, dann erreicht auch der zweite Kolben 57 den zweiten Längenabschnitt 15. Dann erzeugen unabhängig von der Einfahrgeschwindigkeit beide Kolben 7; 57 mit ihren Dämpfventilen 27; 59 eine Dämpfkraft. Liegt die Einfahrgeschwindigkeit jedoch ebenfalls über der Grenzgeschwindigkeit der zweiten Drosselstelle 45, dann ist auch diese als wirksam, also erzeugen dann alle drei Ventile 27; 59; 49 der Dämpfkrafteinrichtung eine Dämpfkraft.Moves the piston rod 5 deeper into the cylinder 3rd one, then the second piston also reaches 57 the second length section 15th . Then both pistons generate regardless of the retraction speed 7th ; 57 with their steam valves 27 ; 59 a damping force. However, if the retraction speed is also above the limit speed of the second throttle point 45 , then this is also considered effective, so then all three produce valves 27 ; 59 ; 49 the damping force device a damping force.

Fährt die Kolbenstange aus dieser tiefen Einfahrposition wieder aus, dann lag der Umkehrpunkt vor, d.h. die Kolbenstange hatte kurzfristig einen Stillstand. Danach steigt wieder die Kolbenstange, so dass der zweite Kolben 57 mit seinem Dämpfventil 61 zusätzlich zum Dämpfventil 25 des ersten Kolbens 7 eine Dämpfkraft erzeugt. Ausgehend vom Kolbenstangenstillstand muss diese erst wieder die Grenzgeschwindigkeit überschreiten, bis die Drosselstelle 45 mit einem Dämpfkraftbeitrag wirkt.If the piston rod extends again from this deep retraction position, then the point of reversal was present, ie the piston rod had a short-term standstill. Then the piston rod rises again, so that the second piston 57 with its damping valve 61 in addition to the damping valve 25th of the first piston 7th generates a damping force. Starting from the piston rod standstill, it must first exceed the limit speed again until the throttle point 45 acts with a damping force contribution.

Die 6 zeigt eine Abwandlung zur 5. Abweichend weist die Dämpfventileinrichtung an der Kolbenstange 5 eine andere Anordnung der Ventilkomponenten 7; 57; 45 auf. Danach zeigt die 5 wieder mit Blickrichtung von der Kolbenstangenführung 13 in Richtung des Bodens 23 die Reihenanordnung beginnend mit dem ersten Kolben 7, der Drosselstelle 45 und danach folgend der zweite Kolben 57, der nur im zweiten Längenabschnitt 15 wirksam ist. Diese Variante ist immer dann interessant, wenn man das Ziel verfolgt, unabhängig von Einfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange 5 in den zweiten Längenabschnitt 15 grundsätzlich eine höhere Dämpfkraft zu erzeugen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der Dämpfkraftunterschied zwischen der Drosselstelle 45 und dem zweiten Kolben 57 bzw. den Dämpfventilen 59; 61 bei gleicher Einfahrgeschwindigkeit mindestens dem Verhältnis 1:5 entspricht.The 6th shows a modification of the 5 . The damping valve device points differently on the piston rod 5 a different arrangement of the valve components 7th ; 57 ; 45 on. After that, the 5 again looking towards the piston rod guide 13th towards the bottom 23 the in-line arrangement starting with the first piston 7th , the throttle point 45 and then the second piston 57 that is only in the second length section 15th is effective. This variant is always interesting if you are pursuing the goal, regardless of the retraction speed of the piston rod 5 in the second length section 15th basically to generate a higher damping force. It must be taken into account that the damping force difference between the throttle point 45 and the second piston 57 or the damping valves 59 ; 61 with the same approach speed at least the ratio 1 : Corresponds to 5.

Auch hier bietet sich die Möglichkeit die Drosselstelle 45 zwischen den beiden Kolben 7; 57 für beide Längenabschnitte 11; 15 auszulegen. Alternativ kann man auch zwei Drosselstellen 45; 49 verwenden, wobei die Drosselstelle 49 für den ersten Längenabschnitt wahlweise zwischen dem ersten Kolben 7 und der Kolbenstangenführung 13 oder dem ersten Kolben 7 und der Drosselstelle 45 für den zweiten Längenabschnitt 15 angeordnet ist.Here, too, there is the possibility of the throttle point 45 between the two pistons 7th ; 57 for both lengths 11 ; 15th to interpret. Alternatively, you can also use two throttling points 45 ; 49 use the throttle point 49 for the first length section optionally between the first piston 7th and the piston rod guide 13th or the first piston 7th and the throttle point 45 for the second length section 15th is arranged.

BezugszeichenReference number

11: SchwingungsdämpferVibration damper
33: Zylindercylinder
55: KolbenstangePiston rod
77th: Kolbenpiston
99: TrägerelementSupport element
1111: erster Längenabschnittfirst length section
1313th: KolbenstangenführungPiston rod guide
1515th: zweiter Längenabschnittsecond length section
1717th: KolbenringPiston ring
1919th: kolbenstangenseitiger ArbeitsraumWorking space on the piston rod side
2121: kolbenstangenferner ArbeitsraumWorking area remote from the piston rod
2323: Bodenground
2525th: DämpfventileDamping valves
2727: DämpfventileDamping valves
2929: AusgleichsraumCompensation space
3131: BehälterrohrContainer pipe
3333: RingelementRing element
3535: NutGroove
3737: BegrenzungsringLimiting ring
3939: RippenprofilRib profile
4141: DrosselquerschnittThrottle cross-section
4343: StrömungsleitflächeFlow guide surface
4545: DrosselstelleThrottling point
4747: zweite Strömungsleitflächesecond flow guide surface
4949: zweite Drosselstellesecond throttle point
5151: RingelementRing element
5353: TrägerscheibeCarrier disk
5555: ÜbergangskonusTransition cone
5757: zweiter Kolbensecond piston
5959: DämpfventilDamping valve
6161: DämpfventilDamping valve
6363: ZwischenraumSpace

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016202007 A1 [0002]
DE 102016210790 A1 [0003]

Claims

Vibration damper (1), comprising a piston rod (5) with a piston (7), the piston (7) dividing a cylinder (3) into a working chamber (19; 21) on the piston rod side and a working chamber remote from the piston rod, with a damping valve device whose first damping valve (27) is carried out on the piston (7), and a throttle point (45), which has a radially elastic ring element (33) with a carrier element (9) of the piston rod, which, depending on the flow speed within the throttle point (45) starting from a passage position can be converted into a throttle position, the cylinder (3) forming a flow guide surface (43) as part of the throttle point (45), characterized in that the damping valve device is a function of the stroke position of the piston rod (5) within the cylinder (3) third valve (49; 59) which generates a damping force in a direction of movement of the piston rod together with the first damping valve (27).

Vibration damper after Claim 1 , characterized in that the cylinder has two length sections (11; 15) with two different effective diameters D ₁ ; D ₂ , wherein a first length section (11) is designed with a first larger effective diameter (D ₁ ) than a second length section (15) with a smaller effective diameter (D ₂ ), the third valve (49; 59) only when immersed the piston rod (3) generates a damping force in the second length section (15).

Vibration damper according to the Claims 1 or 2 that the second length section (15) forms a flow guide surface (47) for a further throttle point (49) as a third valve.

Vibration damper after Claim 1 , characterized in that the first length section (11) forms a flow guide surface (43) for the throttle point (45).

Vibration damper after Claim 3 , characterized in that the two throttle points (45; 49) have separate ring elements (33; 51).

Vibration damper after Claim 2 , characterized in that the third valve (59) is carried out on a second piston (57) on the piston rod (5), the diameter of which _{is matched to the second length section (15) with the smaller effective diameter (D 2} ) and when retracting in the longitudinal section (15) separates an intermediate working space (63) from the working space (21) remote from the piston rod.

Vibration damper after Claim 6 , characterized in that the damping valve devices on the piston rod (5) have an arrangement with the order of the first piston (7), the throttle point (45) and the second piston (57).

Vibration damper after Claims 3 and 6th , characterized in that the damping valve device on the piston rod (5) has an arrangement with the order of the first piston (7), second piston (57) and the throttle point (45; 49).