DE102020209110A1

DE102020209110A1 - Damping valve device for a vibration damper

Info

Publication number: DE102020209110A1
Application number: DE102020209110.2A
Authority: DE
Inventors: Jörg Rösseler; Aleksandar Knezevic; Steffen Heyn
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2022-01-27
Also published as: CN113958645A

Abstract

Dämpfventileinrichtung für einen Schwingungsdämpfer mit einer progressiven Dämpfkraftcharakteristik, umfassend eine Drosselstelle in Verbindung mit einem ringförmigen im Durchmesser veränderbaren Ventilkörper, der in einer Ringnut eines Ventilträgers gelagert, wobei die Ringnut mit einer inneren Mantelfläche des Ventilkörpers eine Druckkammer bildet, wobei sich der Ventilkörper mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums innerhalb der Drosselstelle radial zu einer Strömungsleitfläche in Schließrichtung bewegt und dabei von der Druckkraft innerhalb der Druckkammer gegen eine Spreizeinrichtung gedrückt wird.Damping valve device for a vibration damper with a progressive damping force characteristic, comprising a throttle point in connection with an annular valve body with variable diameter, which is mounted in an annular groove of a valve carrier, the annular groove forming a pressure chamber with an inner lateral surface of the valve body, the valve body expanding with increasing flow speed of the damping medium within the throttle point is moved radially to a flow guide surface in the closing direction and is thereby pressed against a spreading device by the compressive force within the pressure chamber.

Description

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

Aus der gattungsbildenden DE 10 2016 210 790 A1 ist eine Dämpfventileinrichtung für einen Schwingungsdämpfer bekannt, bei der die Dämpfkraftcharakteristik von einer Drosselstelle in Verbindung mit einem ringförmigen Ventilkörper beeinflusst wird, der in eine Drosselstellung überführbar ist, wobei sich der ringförmige Ventilkörper mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums innerhalb einer Ringnut radial in Schließrichtung auf eine Strömungsleitfläche zu bewegt, bis ein definierter Mindestdurchlassquerschnitt erreicht ist.From the generic DE 10 2016 210 790 A1 a damping valve device for a vibration damper is known, in which the damping force characteristic is influenced by a throttle point in connection with a ring-shaped valve body that can be converted into a throttle position, with the ring-shaped valve body moving radially in the closing direction onto a flow guide surface with increasing flow speed of the damping medium within a ring groove moves until a defined minimum passage cross section is reached.

Versuche haben gezeigt, dass das im Schwingungsdämpfer bei maximaler Drosselfunktion auftretende Druckniveau ein kritisches Niveau erreichen kann. Für diesen Fall wurde in der älteren DE ein zur Drosselstelle parallelgeschaltetes Druckbegrenzungsventil vorgeschlagen. Diese Lösung kann jedoch dazu führen, dass ein separater Strömungsweg eingeführt werden muss, für den bei ungünstigen Bauraumverhältnissen, z. B. ein kleiner Zylinderdurchmesser in Kombination mit einem großen Kolbenstangendurchmesser, ggf. nicht der Bauraum zur Verfügung steht.Tests have shown that the pressure level occurring in the vibration damper at maximum throttle function can reach a critical level. For this case, a pressure relief valve connected in parallel to the throttle point was proposed in the older DE. However, this solution can mean that a separate flow path must be introduced for the unfavorable space conditions such. B. a small cylinder diameter in combination with a large piston rod diameter, may not be the space available.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das aus dem Stand der Technik bekannte Problem zu lösen.The object of the present invention is to solve the problem known from the prior art.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mindestens ein Zuströmkanal in die Druckkammer mit einer Ventileinrichtung bestückt ist, wobei die Ventileinrichtung mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit in der Ventileinrichtung in eine Schließposition übergeht.The object is achieved in that at least one inflow channel into the pressure chamber is equipped with a valve device, with the valve device transitioning into a closed position as the flow rate in the valve device increases.

Über den Zuströmkanal kann zusätzlich zum Unterdruck innerhalb der Drosselstelle eine Aufweitkraft auf den Ventilkörper generiert werden. Wenn man diese zusätzliche Aufweitkraft vermindert oder abschaltet, dann kann eine Überlastung der Dämpfventileinrichtung bzw. des Schwingungsdämpfers verhindert werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Verstellparameter für die Drossel und der Ventileinrichtung identisch sind, nämlich die Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums.In addition to the negative pressure within the throttle point, an expansion force can be generated on the valve body via the inflow channel. If this additional expansion force is reduced or switched off, then overloading of the damping valve device or the vibration damper can be prevented. Another advantage is that the adjustment parameters for the throttle and the valve device are identical, namely the flow rate of the damping medium.

Bei einer ersten Ausführungsform bildet eine Einströmöffnung des Zuströmkanals eine Komponente der Ventileinrichtung. Diese Variante bietet den Vorteil, dass die Ventileinrichtung außerhalb des Ventilträgers angeordnet werden kann, so dass man einen Standardventilträger verwenden kann, der optional mit einer Ventileinrichtung bestückt werden kann.In a first embodiment, an inflow opening of the inflow channel forms a component of the valve device. This variant offers the advantage that the valve device can be arranged outside of the valve carrier, so that a standard valve carrier can be used, which can optionally be equipped with a valve device.

Die gesamte Dämpfventileinrichtung zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus. Damit dieses Prinzip eingehalten werden kann, weist die Ventileinrichtung mindestens eine eine axiale Schließbewegung ausführende Ventilscheibe auf. Durch z. B. eine einfache Kombination einer Distanzscheibe mit der mindestens einen Ventilscheibe, die auf den Zuströmkanal wirkt, ist die Ventileinrichtung schon realisiert.The entire damping valve device is characterized by a very simple structure. So that this principle can be observed, the valve device has at least one valve disk that executes an axial closing movement. by e.g. B. a simple combination of a spacer with the at least one valve disc, which acts on the inflow channel, the valve device is already implemented.

Zur Unterstützung der Gesamtcharakteristik der Dämpfventileinrichtung weist diese ein Federelement, das auf den Ventilkörper eine Rückstellbewegung ausführt und eine Federkraft aufweist, die bei einer Schließposition der Ventileinrichtung eine Rückstellbewegung des Ventilkörpers in Richtung der Ringnut bewirkt. Damit wird das Betriebsverhalten der Dämpfventileinrichtung eindeutig definiert.To support the overall characteristics of the damping valve device, it has a spring element which performs a restoring movement on the valve body and has a spring force which causes a restoring movement of the valve body in the direction of the annular groove when the valve device is in a closed position. This clearly defines the operating behavior of the damping valve device.

Man kann vorsehen, dass der Ventilträger eine Schließfläche für die mindestens eine Ventilscheibe der Ventileinrichtung aufweist. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der im Durchmesser veränderbare Ventilkörper zusammen mit der elastischen Ventilscheibe die Ventileinrichtung bildet. Der sich radial aufweitende Ventilkörper führt dazu, dass sich auch die Schließfläche am Ventilkörper radial aufweitet. Folglich vergrößert sich der Hebelarm der auf die Ventilscheibe wirkenden Druckkraft, die die Ventileinrichtung in eine Schließposition verschiebt.It can be provided that the valve carrier has a closing surface for the at least one valve disk of the valve device. Alternatively, however, there is also the possibility that the valve body, which can be changed in diameter, forms the valve device together with the elastic valve disk. The radially expanding valve body causes the closing surface on the valve body to also expand radially. As a result, the lever arm of the compressive force acting on the valve disk, which pushes the valve device into a closed position, increases.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umgreift der Ventilkörper den Ventilträger außenseitig. Dadurch steht eine größere Fläche zur Anordnung der Schließfläche für die Ventileinrichtung am Ventilkörper zur Verfügung.In a further advantageous embodiment of the invention, the valve body surrounds the valve carrier on the outside. As a result, a larger area is available for arranging the closing surface for the valve device on the valve body.

Bei einer besonders einfachen Bauform weist der Ventilkörper einen biegeelastischen Bereich auf, der Bestandteil der Ventileinrichtung ist. Der biegeelastische Bereich übernimmt die Funktion der mindestens einen Ventilscheibe, die dadurch eingespart wurde.In a particularly simple design, the valve body has a flexible area that is part of the valve device. The flexible area takes over the function of the at least one valve disk, which was saved as a result.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Ausströmöffnung des Zuströmkanals in die Druckkammer mit der Ventileinrichtung bestückt. Der Vorteil dieser Variante besteht darin, dass alle relevanten Bauteile der Dämpfventil von dem Ventilträger gehalten werden bzw. in dem Ventilträger montiert sind, indem bevorzugt die mindestens eine Ventilscheibe zusammen mit dem Ventilkörper die Ventileinrichtung innerhalb der Ringnut bildet.In a further embodiment of the invention, an outflow opening of the inflow channel into the pressure chamber is equipped with the valve device. The advantage of this variant is that all relevant components of the damping valve are held by the valve carrier or are mounted in the valve carrier, with the at least one valve disk preferably forming the valve device within the annular groove together with the valve body.

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 Ausschnitt aus einem Schwingungsdämpfer
2 Dämpfventileinrichtung zur 1
3 Dämpfkraftkennlinie zur 2
4 - 6 Alternativvariante zur 2

It shows:

1 Section of a vibration damper
2 Damping valve device for 1
3 Damping force characteristic for 2
4 - 6 Alternative variant to 2

Die 1 zeigt eine Dämpfventileinrichtung 1 für einen nur ausschnittsweise dargestellten Schwingungsdämpfer 3 beliebiger Bauweise. Die Dämpfventileinrichtung 1 umfasst bevorzugt ein erstes Dämpfventil 5 mit einem als Kolben 7 ausgeführten Dämpfventilkörper, der an einer Kolbenstange 9 befestigt ist.the 1 shows a damping valve device 1 for a vibration damper 3 of any type of construction, which is only partially shown. The damping valve device 1 preferably comprises a first damping valve 5 with a damping valve body designed as a piston 7 which is fastened to a piston rod 9 .

Der Dämpfventilkörper 7 unterteilt einen Zylinder 11 des Schwingungsdämpfers in einen kolbenstangenseitigen und einen kolbenstangenfernen Arbeitsraum, die beide mit Dämpfmedium gefüllt sind. In dem Dämpfventilkörper 7 sind Durchtrittskanäle für jeweils eine Durchströmungsrichtung auf unterschiedlichen Teilkreisen ausgeführt. Die Ausgestaltung der Durchtrittskanäle ist nur beispielhaft anzusehen. Eine Austrittsseite der Durchtrittskanäle 17; 19 ist mit mindestens einer Ventilscheibe 21; 23 zumindest teilweise abgedeckt.The damping valve body 7 divides a cylinder 11 of the vibration damper into a working chamber on the piston rod side and a working chamber remote from the piston rod, both of which are filled with damping medium. In the damping valve body 7 passage channels are designed for one direction of flow on different pitch circles. The design of the passage channels is only to be considered as an example. An exit side of the passage channels 17; 19 is provided with at least one valve disc 21; 23 at least partially covered.

Zusätzlich verfügt der Schwingungsdämpfer über einen Zuganschlag 25, der ab einer definierten Ausfahrbewegung der Kolbenstange 9 an einer zylinderseitigen Anschlagfläche, z.B. einer Kolbenstangenführung 27, zur Anlage kommt.In addition, the vibration damper has a cable stop 25, which comes into contact with a stop surface on the cylinder side, e.g. a piston rod guide 27, after a defined extension movement of the piston rod 9.

Der Zuganschlag 25 umfasst einen Ventilträger 29, der direkt an der Kolbenstange durch eine Formschlussverbindung fixiert ist. Auf einer Oberseite des Ventilträgers 29 ist beispielhaft ein ringförmiges Elastomerelement 31 aufgelegt, das über eine geringe radiale Vorspannung auch bei einer Schwingbewegung der Kolbenstange 9 gehalten wird. Das Elastomerelement 31 wirkt ab dem Anschlagpunkt an der Anschlagfläche als zusätzliche Stützfeder.The cable stop 25 includes a valve carrier 29 which is fixed directly to the piston rod by a positive connection. For example, an annular elastomer element 31 is placed on an upper side of the valve carrier 29 and is held by a slight radial prestress even when the piston rod 9 oscillates. The elastomer element 31 acts as an additional support spring from the stop point on the stop surface.

Der Ventilträger 29 weist eine umlaufende Ringnut 33 auf, in der ein im Durchmesser veränderbares Ventilkörper 35 geführt ist. Dieser Ventilkörper 35 ist radial elastisch und bildet einen Ventilkörper für eine Drosselstelle 37 als Teil der Dämpfventileinrichtung 1. Der Ventilkörper 35 bildet mit einer Innenwandung des Zylinders 11 die Drosselstelle, wobei die Innenwandung 39 eine Strömungsleitfläche darstellt. Grundsätzlich kann die Erfindung auch in einer vom Zuganschlag unabhängigen Trägerscheibe ausgeführt sein. Des Weiteren ist auch ein Dämpfventil 5 im Kolben 7 zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend erforderlichThe valve carrier 29 has a circumferential annular groove 33, in which a variable-diameter valve body 35 is guided. This valve body 35 is radially elastic and forms a valve body for a throttle point 37 as part of the damping valve device 1. The valve body 35 forms the throttle point with an inner wall of the cylinder 11, the inner wall 39 representing a flow guide surface. In principle, the invention can also be implemented in a carrier disk that is independent of the cable stop. Furthermore, although a damping valve 5 in the piston 7 is advantageous, it is not absolutely necessary

Außenseitig trägt der Ventilkörper 35 ein umlaufendes Federelement in einer Funktion als Rückstellfeder 41, z. B. in der Ausführung eines Sicherungsrings. Zwischen der Innenwandung 39 und einer äußere Mantelfläche 43 des Ventilkörpers 35 liegt ein variabler Drosselquerschnitt 45 vor, der eine zusätzliche Dämpfkraft erzeugt.On the outside, the valve body 35 carries a circumferential spring element in a function as a return spring 41, z. B. in the execution of a locking ring. Between the inner wall 39 and an outer lateral surface 43 of the valve body 35 there is a variable throttle cross section 45 which generates an additional damping force.

Bei einer Kolbenstangengeschwindigkeit in einem ersten Betriebsbereich, z. B. kleiner 1 m/s, ist die Drosselstelle 37 vollständig geöffnet. Die Dämpfkraft wird dann nur von den Durchtrittskanälen 17; 19 in Verbindung mit den Ventilscheiben 21; 23 erzeugt. Bei einer Anströmung der Ventilscheiben 21; 23 heben die Ventilscheiben 21; 23 von ihrer Ventilsitzfläche 47; 49 ab. Die Abhubbewegung wird jeweils von einer Stützscheibe 51; 53 begrenzt.At a piston rod speed in a first operating range, e.g. B. less than 1 m / s, the throttle point 37 is fully open. The damping force is then only from the passage channels 17; 19 in connection with the valve discs 21; 23 generated. With an inflow of the valve disks 21; 23 raise the valve discs 21; 23 from its valve seat surface 47; 49 off. The lifting movement is carried out by a supporting disc 51; 53 limited.

In einem zweiten Betriebsbereich mit einer Kolbenstangengeschwindigkeit, die größer ist als die Grenzgeschwindigkeit des ersten Betriebsbereichs, also größer als die beispielhaft angegebenen 1 m/s, geht der Ventilkörper 35 in eine Drosselstellung über und führt dabei eine Schließbewegung in Richtung der Strömungsleitfläche 39 aus. Bedingt durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Dämpfmediums in der als Ringspalt geformten Drosselstelle 37 bildet sich ein Unterdruck, der zu einer radialen Aufweitung des Ventilkörpers 35 führt. Damit jedoch keinesfalls eine Blockade der Drosselstelle 37 auftreten kann, wird der definierte Mindestdurchlassquerschnitt von der Rückstellfeder 41 eingehalten. Alternativ oder zusätzlich kann der Ventilkörper auf seiner Mantelfläche 43 eine axial verlaufende aufweisen, wodurch bei Anlage des Ventilkörpers an der Innenwandung ebenfalls ein definierter Mindestdurchlassquerschnitt erreicht wird.In a second operating range with a piston rod speed that is greater than the limit speed of the first operating range, i.e. greater than the 1 m/s specified as an example, the valve body 35 changes to a throttle position and performs a closing movement in the direction of the flow guide surface 39. Due to the high flow speed of the damping medium in the throttle point 37 formed as an annular gap, a negative pressure is formed, which leads to a radial expansion of the valve body 35 . However, so that the throttle point 37 cannot become blocked under any circumstances, the return spring 41 maintains the defined minimum passage cross section. As an alternative or in addition, the valve body can have an axially extending area on its lateral surface 43, as a result of which a defined minimum passage cross section is also achieved when the valve body rests against the inner wall.

Die 2 zeigt einen Ausschnitt der Dämpfventileinrichtung 1, insbesondere des Ventilträgers 29 mit dem Ventilkörper 35. In der Vergrößerung ist erkennbar, dass der Ventilträger 29 mit seiner Ringnut 33 und der Ventilkörper 35 mit seiner inneren Mantelfläche 54 eine Druckkammer 55 bilden, die einen Zuströmkanal 57 und einen Abströmkanal 59 aufweist. Der Abströmkanal kann von einer axialen Bohrung oder auch von einem Ringspalt zwischen einer Deckseite 61 des Ventilkörpers 35 und einer der Deckseite 61 zugewandten Seitenwand 63 der Ringnut 33 gebildet werden.the 2 shows a section of the damping valve device 1, in particular the valve carrier 29 with the valve body 35. The enlargement shows that the valve carrier 29 with its annular groove 33 and the valve body 35 with its inner lateral surface 54 form a pressure chamber 55 which has an inflow channel 57 and a Outflow channel 59 has. The outflow channel can be formed by an axial bore or by an annular gap between a top side 61 of the valve body 35 and a side wall 63 of the annular groove 33 facing the top side 61 .

In der 2 nimmt der Ventilkörper 35 den kleinsten Durchmesser ein, so dass ein maximaler Öffnungsquerschnitt 45 der Drosselstelle 37 vorliegt. Dieser Zustand liegt dann vor, wenn die vorstehend beschriebene Geschwindigkeit von z. B. 1 m/s der Kolbenstange und die damit verbundene Befüllung der Druckkammer noch keine Aufweitbewegung des Ventilkörpers 35 bewirkt haben.In the 2 the valve body 35 takes on the smallest diameter, so that a maximum opening cross section 45 of the throttle point 37 is present. This condition is present when the speed of z. B. 1 m / s of the piston rod and the associated filling of the pressure chamber have not yet caused the valve body 35 to expand.

Die 2 zeigt des Weiteren, dass der mindestens eine Zuströmkanal 57der Druckkammer mit einer Ventileinrichtung 65 bestückt ist, wobei die Ventileinrichtung 65 mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit in der Ventileinrichtung 65 in eine Schließposition übergeht. Dazu bildet eine Einströmöffnung 67 des Zuströmkanals 57 eine Komponente der Ventileinrichtung 65. Eine weitere Komponente der Ventileinrichtung wird mindestens einer eine axiale Schließbewegung ausführenden elastischen Ventilscheibe 69 gebildet, die mit mindestens einer vorgelagerten Distanzscheibe 71 gekoppelt an dem Ventilträger 29 befestigt ist. Die Befestigung kann z. B. mittels eines nicht dargestellten handelsüblichen Sicherungsring erfolgen. Der Ventilträger 29 stellt außenseitig zur Ringnut 33 eine erhabene Ventilsitzfläche 73 für die Ventilscheibe 69. In Abhängigkeit der Strömungsgeschwindigkeit innerhalb eines Ringspalts 75 zwischen dem Ventilträger 29 und der Ventilscheibe 69 bildet sich ein Unterdruck, der zu einer Schließbewegung der Ventileinrichtung 65 führt. Der Begriff „Schließbewegung“ bedeutet nicht unbedingt den hermetischen Verschluss, sondern kann auch eine einfache Reduzierung des Volumenstroms in die Druckkammer 55 bewirken.the 2 also shows that the at least one inflow channel 57 of the pressure chamber is equipped with a valve device 65, with the valve device 65 moving into a closed position as the flow rate in the valve device 65 increases. For this purpose, an inflow opening 67 of the inflow channel 57 forms a component of the valve device 65. A further component of the valve device is formed by at least one elastic valve disk 69 which executes an axial closing movement and which is coupled to at least one spacer disk 71 mounted in front and attached to the valve carrier 29. The attachment can B. by means of a commercially available locking ring, not shown. The valve carrier 29 provides a raised valve seat surface 73 for the valve disk 69 on the outside of the annular groove 33. Depending on the flow rate within an annular gap 75 between the valve carrier 29 and the valve disk 69, a negative pressure is formed, which leads to a closing movement of the valve device 65. The term "closing movement" does not necessarily mean the hermetic seal, but can also bring about a simple reduction in the volume flow into the pressure chamber 55 .

Die Funktion der Ventileinrichtung 65 wird bevorzugt erst dann wirksam, wenn der Ventilkörper 35 die Drossel 37 in eine maximale Drosselstellung gebracht hat und ein für den Schwingungsdämpfer 3 kritisches Druckniveau erreicht ist. Der genaue Einsatzpunkt ist abhängig von dem speziellen Schwingungsdämpfer 3 und oder dessen Anwendung in einem Fahrzeug. Bei der radialen Aufweitbewegung des Ventilkörpers 35 in Richtung der Strömungsleitfläche 39 bzw. der Innenwandung wird das Federelement 41 stärker vorgespannt. Das Federelement, das auf den Ventilkörper 35 in eine Rückstellbewegung überführt, weist eine Federkraft F_F auf, die bei einer Schließposition der Ventileinrichtung 65 entgegen der Druckkraft F_D innerhalb der Druckkammer 55 eine Rückstellbewegung des Ventilkörpers 35 in Richtung der Ringnut 33 bewirkt. Dabei wird Dämpfmedium über den Abströmkanal 59 mittels der Durchmesserreduzierung des Ventilkörpers 35 in Richtung der Ringnut 33 aus der Druckkammer 55 verdrängt.The function of the valve device 65 preferably only becomes effective when the valve body 35 has brought the throttle 37 into a maximum throttle position and a pressure level that is critical for the vibration damper 3 has been reached. The exact point of use depends on the specific vibration damper 3 and/or its application in a vehicle. During the radial expansion movement of the valve body 35 in the direction of the flow guide surface 39 or the inner wall, the spring element 41 is pretensioned to a greater extent. The spring element, which converts valve body 35 into a restoring movement, has a spring force F _F which, when valve device 65 is in a closed position, causes a restoring movement of valve body 35 in the direction of annular groove 33 _{against pressure force F D within pressure chamber 55.} In the process, damping medium is displaced out of the pressure chamber 55 via the outflow channel 59 by means of the diameter reduction of the valve body 35 in the direction of the annular groove 33 .

Die 3 zeigt die Wirkung der Ventileinrichtung 65. Die untere gestrichelte Dämpfkraftkennlinie beschreibt die Dämpfkraftcharakteristik des Dämpfventils 5. Ein parabelförmiger Anstieg steht für den Einsatzpunkt der Drossel 37, deren Dämpfkraftkennlinie deutlich stärker ansteigt als die Dämpfkraftkennlinie des Dämpfventils 5. Wenn ein für die Dämpfventileinrichtung 1 oder den Schwingungsdämpfer 3 kritischer Wert Δp erreicht ist, dann wird der Zuströmkanal 57 verschlossen und die Drossel 37 öffnet sich wieder unter der Wirkung der Rückstellkraft des Federelements 41. Die Dämpfkraft fällt dann jedoch nicht auf die Dämpfkraft des Dämpfventils 5 zurück, sondern auf ein deutlich höheres Dämpfkraftniveau, was durch eine Delle in der Kennlinie symbolisiert werden soll. Über die Dimensionierung des Federelements 41 kann das Zusammenwirken von Drossel 37 und Dämpfventil 5 eingestellt werden.the 3 shows the effect of the valve device 65. The lower dashed damping force characteristic curve describes the damping force characteristic of the damping valve 5. A parabolic rise represents the point at which the throttle 37 starts to act, the damping force characteristic curve of which increases significantly more than the damping force characteristic curve of the damping valve 5. If a for the damping valve device 1 or the vibration damper 3 critical value Δp is reached, then the inflow channel 57 is closed and the throttle 37 opens again under the action of the restoring force of the spring element 41. However, the damping force then does not fall back to the damping force of the damping valve 5, but to a significantly higher damping force level, which is to be symbolized by a dent in the characteristic curve. The interaction of throttle 37 and damping valve 5 can be adjusted via the dimensioning of spring element 41 .

In der Ausführung nach 4 bildet der im Durchmesser veränderbare Ventilkörper 35 zusammen mit der elastischen Ventilscheibe 69 die Ventileinrichtung 65. Dafür ist an dem Ventilkörper 35 die Ventilsitzfläche 73 der Ventileinrichtung 65 ausgeführt. Des Weiteren umgreift der Ventilkörper 35 den Ventilträger 29 außenseitig und steht damit in radialer Überdeckung mit einer äußeren Deckseite 77 des Ventilträgers 29. Diese Maßnahme dient dazu, die Ventilsitzfläche 73 bei Bedarf nach radial innen zu verlegen.In execution after 4 the variable-diameter valve body 35 together with the elastic valve disk 69 forms the valve device 65 . Furthermore, the valve body 35 surrounds the valve carrier 29 on the outside and is thus in radial overlap with an outer cover side 77 of the valve carrier 29. This measure serves to relocate the valve seat surface 73 radially inward if necessary.

Bedingt durch die axiale Verschiebung des Ventilkörpers 35 wegen der zur Druckkammer 55 geneigten inneren Mantelfläche 54 wird auch ein Ringspalt 79 verschlossen, der sich zwischen einem Überdeckungsabschnitt 81 des Ventilkörpers 35 und dem Ventilträger 29 erstreckt. Wenn die Ventileinrichtung 65 in eine Schließbewegung übergeht, dann sind alle möglichen Zutrittsquerschnitte ausgehend von der Anströmrichtung über die Ventilscheibe 69 geschlossen.Due to the axial displacement of the valve body 35 due to the inner lateral surface 54 inclined towards the pressure chamber 55, an annular gap 79, which extends between a covering section 81 of the valve body 35 and the valve carrier 29, is also closed. If the valve device 65 changes to a closing movement, then all possible access cross-sections are closed, starting from the inflow direction via the valve disk 69 .

Mit zunehmender Aufweitung des Ventilkörpers 35 infolge einer großen Strömungsgeschwindigkeit in der Drossel 37 vergrößert sich auch der Durchmesser der Ventilsitzfläche 73. Dadurch verlängert sich auch der Abstand zwischen der Ventilsitzfläche 73 und dem Außendurchmesser der Distanzscheibe 71, so dass auch der Hebelarm einer Unterdruckkraft innerhalb der Ventileinrichtung 65 aufgrund der hohen momentanen Strömungsgeschwindigkeit anwächst. Tendenziell wird die Ventilscheibe 69 dann schneller in eine Schließposition übergehen.With increasing expansion of the valve body 35 as a result of a high flow rate in the throttle 37, the diameter of the valve seat surface 73 also increases. This also increases the distance between the valve seat surface 73 and the outer diameter of the spacer disk 71, so that the lever arm of a vacuum force within the valve device 65 increases due to the high instantaneous flow rate. The valve disk 69 will then tend to move more quickly into a closed position.

In der Ausführung nach 5 weist der Ventilkörper 35 einen biegeelastischen Bereich 83 auf, der Bestandteil der Ventileinrichtung 65 ist. Dabei erstreckt sich der Ventilkörper 35 soweit nach radial innen, sodass der biegeelastische Bereich 83 mit dem Zuströmkanal 57 in Überdeckung steht, wobei ein axialer Abstand zwischen der Deckseite 77 des Ventilträgers 29 und dem biegeelastischen Bereich 83 vorliegt. Der biegeelastische Bereich 83 des Ventilkörpers 35 bildet zusammen mit dem Ventilträger 29 die Ventileinrichtung 65. Zusätzliche Bauteile sind folglich nicht notwendig. Die Druckkraft F_D innerhalb der Druckkammer 55 fördert die Schließbewegung und die Federkraft F_F fördert die Öffnungsbewegung der Ventileinrichtung 65.In execution after 5 the valve body 35 has a flexible area 83 which is part of the valve device 65 . The valve body 35 extends so far radially inwards that the flexible area 83 overlaps the inflow channel 57 , with an axial distance between the cover side 77 of the valve carrier 29 and the flexible area 83 . The flexible area 83 of the valve body 35 together with the valve carrier 29 forms the valve device 65. Additional components are therefore not necessary. The pressure force F _D within the pressure chamber 55 promotes the closing movement and the spring force F _F promotes the opening movement of the valve device 65.

Bei einer Anströmung der Drosselstelle 37 tritt wiederum die radiale Durchmessererweiterung und die Axialverschiebung des Ventilkörpers 35 in Richtung der Seitenwand 63 auf. Übersteigt die Strömung zwischen dem Ringspalt 79 des elastischen Bereichs 83 und der Deckseite 77 des Ventilträgers 29 eine kritische Geschwindigkeit, dann bewegt sich der elastische Bereich in Richtung der Deckseite 77 und verschließt oder begrenzt zumindest den weiteren Dämpfmediumzustrom in die Druckkammer 55.When there is a flow towards the throttle point 37, the radial diameter expansion and the axial displacement of the valve body 35 in the direction of the side wall 63 occur again. If the flow between the annular gap 79 of the elastic area 83 and the cover side 77 of the valve carrier 29 exceeds a critical speed, the elastic area moves in the direction of the cover side 77 and closes or at least limits the further flow of damping medium into the pressure chamber 55.

Mit der 6 soll gezeigt werden, dass der Dämpfventileinrichtung 1 auch eine Ausströmöffnung 85 des Zuströmkanals 57 in die Druckkammer mit der Ventileinrichtung 65 bestückbar ist. Der Ventilträger 29 ist axial zweigeteilt und verspannt über sein Oberteil 29 A und sein Unterteil 29 B die Ventilscheibe 73 und die Distanzscheibe 71. Es liegt damit ein Ringspalt 87 zwischen einer Seitenwand 89 der Ringnut 33 und der Ventilscheibe 69 vor. Zwischen der Ventilscheibe 69 und der Deckseite 91 des Ventilkörpers besteht eine radiale Überdeckung, die auch bei einer maximalen Aufweitung des Ventilkörpers erhalten bleibt. Wenn das Dämpfmedium über den Zuströmkanal 57 auf die Unterseite der Ventilscheibe 69 auftrifft, dann wird die Ventilscheibe 69 in Richtung des Ventilkörpers 35 deformiert. Nach radial außen ist der Druckraum mittels einer Dichtung 93 verschlossen. Das Dämpfmedium umströmt die Ventilscheibe 69 in Richtung des Druckraums 55, wodurch an der Oberseite der Ventilscheibe ein Unterdruck entsteht, der die elastische Verstellbewegung der Ventilscheibe 69 unterstützt, bis diese in der Maximalstellung an der Deckseite 91 des Ventilkörpers 35 anliegt und den weiteren Zustrom von Dämpfmedium in die Druckkammer 55 zumindest verringert. Damit bildet die Ventilscheibe 69 zusammen mit dem Ventilkörper 35 die Ventileinrichtung 69.With the 6 The aim is to show that the damping valve device 1 can also be equipped with the valve device 65 in an outflow opening 85 of the inflow channel 57 into the pressure chamber. The valve carrier 29 is divided in two axially and braces the valve disk 73 and the spacer disk 71 via its upper part 29 A and its lower part 29 B. There is thus an annular gap 87 between a side wall 89 of the annular groove 33 and the valve disk 69 . There is a radial overlap between the valve disk 69 and the cover side 91 of the valve body, which is maintained even when the valve body is widened to the maximum extent. When the damping medium impinges on the underside of the valve disk 69 via the inflow channel 57 , the valve disk 69 is deformed in the direction of the valve body 35 . The pressure chamber is closed radially outwards by means of a seal 93 . The damping medium flows around the valve disk 69 in the direction of the pressure chamber 55, which creates a vacuum on the upper side of the valve disk, which supports the elastic adjustment movement of the valve disk 69 until it rests in the maximum position on the top side 91 of the valve body 35 and the further inflow of damping medium in the pressure chamber 55 is at least reduced. The valve disc 69 together with the valve body 35 thus forms the valve device 69.

BezugszeichenlisteReference List

11: Dämpfventileinrichtungdamping valve device
33: Schwingungsdämpfervibration damper
55: erstes Dämpfventilfirst damping valve
77: Dämpfventilkörperdampening valve body
99: Kolbenstangepiston rod
1111: Zylindercylinder
1313: kolbenstangenseitiger Arbeitsraumworking space on the piston rod side
1515: kolbenstangenferner Arbeitsraumworking space away from the piston rod
1717: Durchtrittskanälepassage channels
1919: Durchtrittskanälepassage channels
2121: Ventilscheibevalve disc
2323: Ventilscheibevalve disc
2525: Zuganschlagcable stop
2727: Kolbenstangenführungpiston rod guide
2929: Ventilträgervalve carrier
3131: Elastomerelementelastomeric element
3333: Ringnutring groove
3535: Ventilkörpervalve body
3737: Drosselstellethrottle point
3939: Innenwandunginner wall
4141: Federelementspring element
4343: Mantelflächelateral surface
4545: Drosselquerschnittthrottle cross-section
4747: Ventilsitzflächevalve seat surface
4949: Ventilsitzflächevalve seat surface
5151: Stützscheibesupport washer
5353: Stützscheibesupport washer
5454: Mantelflächelateral surface
5555: Druckkammerpressure chamber
5757: Zuströmkanalinflow channel
5959: Abströmkanal outflow channel
6161: Deckseitecover page
6363: SeitenwandSide wall
6565: Ventileinrichtungvalve device
6767: Einströmöffnunginflow opening
6969: Ventilscheibevalve disc
7171: Distanzscheibespacer
7373: Ventilsitzflächevalve seat surface
7575: Ringspaltannular gap
7777: Deckseitecover page
7979: Ringspalteannular gap
8181: Überdeckungsabschnittcoverage section
8383: biegeelastischer Bereichflexible area
8585: Ausströmöffnungoutflow opening
8787: Ringspaltannular gap
8989: SeitenwandSide wall
9191: Deckseitecover page
9393: Dichtungpoetry

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102016210790 A1 [0002]

Claims

Damping valve device (1) for a vibration damper (1) with a progressive damping force characteristic, comprising a throttle point (37) in connection with an annular valve body (35) of variable diameter, which is mounted in an annular groove (33) of a valve carrier (29), the An annular groove (33) forms a pressure chamber (55) with an inner lateral surface (61) of the valve body (35), with the valve body (35) expanding radially towards a flow guide surface (39) in the closing direction as the flow rate of the damping medium increases within the throttle point (37). moves, characterized in that at least one inflow channel (57) into the pressure chamber is equipped with a valve device (65), the valve device (65) changing into a closed position with increasing flow speed in the valve device (65).

damping valve device claim 1 , characterized in that an inflow opening (67) of the inflow channel (57) forms a component of the valve device (65).

Damping valve device according to at least one of Claims 1 and 2 , characterized in that the valve device (65) has at least one valve disk (69) executing an axial closing movement.

Damping valve device according to at least one of Claims 1 - 3 , characterized in that a spring element (41), which performs a restoring movement on the valve body (35), has a spring force F _F which, when the valve device (65) is in a closed position, causes a restoring movement of the valve body (35) in the direction of the annular groove (33 ) causes.

Damper valve device according to at least one of Claims 1 - 4 , characterized in that the variable-diameter valve body (35) together with the valve disc (69) forms the valve device (65).

Damping valve device according to at least one of Claims 1 until 5 , characterized in that the valve body (35) surrounds the valve carrier (29) on the outside.

damping valve device claim 6 , characterized in that the valve body (35) has a flexible area (83) which is part of the valve device (65).

damping valve device claim 7 , characterized in that the flexible area (83) of the valve body (35) together with the valve carrier (29) forms the valve device (65).

Damping valve device according to at least one of Claims 1 - 6 , characterized in that an outflow opening (85) of the inflow channel (57) into the pressure chamber (55) is equipped with the valve device (65).

damping valve device claim 9 , characterized in that the at least one valve disc (69) together with the valve body (35) forms the valve device within the annular groove (33).